本发明涉及正极材料领域技术,尤其是指一种钠离子电池用正极材料的制备方法。
背景技术:
1、钠离子电池,是一种二次电池(充电电池),主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作,与锂离子电池工作原理相似。钠离子电池因其使用钠元素替代锂元素,并且钠元素的材料来源广泛,不受国际环境影响,现在成为各研究机构的研究热点,钠离子电池正极材料中,过渡金属氧化物因制备工艺简单,性能稳定可靠,逐渐成为主要使用的材料,其中氧化锰钠材料的理论克容量达到243mah/g,成为最有前途的正极材料。
2、但氧化锰钠中的锰元素具有多个价态,在充放电过程中,锰元素容易发生价态变化,从而造成晶型发生变化,传统的方法是往其中加入其他元素的添加剂,使晶体产生缺陷或位错,使得锰的价态不容易改变,提高其在电池中的寿命,无论添加何种元素,都会存在活性物质减少,影响能量密度,同时其他元素可能会影响电池的其他性能。因此,有必要提出一种新的方案对上述问题进行改进。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种钠离子电池用正极材料的制备方法,其能有效解决现有之钠离子电池用电极在充放电过程中,元素容易发生价态变化,从而造成晶型发生变化,导致电池的循环寿命降低的问题。
2、为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:
3、一种钠离子电池用正极材料的制备方法,包括有以下步骤:
4、(1)将锰源和钠源均球磨至平均粒度为10μm的颗粒,并将锰源和钠源混合均匀,锰源和钠源的摩尔比为1:1,得到混合物;
5、(2)将步骤(1)得到的混合物加入高温炉的炉膛中,向炉膛中吹入混合气体,该混合气体由惰性气体和空气组成,惰性气体和空气的体积比为(5-9):(1-5),混合气体的流速为50m/s;
6、(3)启动高温炉,炉膛上下翻转,炉膛的转速为5圈/h,并升温至550-850℃后烧结8-12h,得到正极材料。
7、作为一种优选方案,所述锰源为三氧化二锰,所述钠源为碳酸钠。
8、作为一种优选方案,所述步骤(2)中的惰性气体为氩气。
9、作为一种优选方案,所述步骤(2)中的炉膛呈沙漏状。
10、作为一种优选方案,所述步骤(2)中,混合气体于炉膛的中部吹入炉膛中。
11、本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:
12、通过向高温炉的炉膛内吹入混合气体,高速的混合气体与锰源和钠源发生对撞,使正极材料的合成过程中,晶体的生长过程中,相邻晶粒发生碰撞,从而产生位错,提高了材料中电池中的使用寿命,同时因未加其他元素,不影响电池其他性能。
13、为更清楚地阐述本发明的功效,下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明。
1.一种钠离子电池用正极材料的制备方法,其特征在于:包括有以下步骤:
2.根据权利要求1所述的钠离子电池用正极材料的制备方法,其特征在于:所述锰源为三氧化二锰,所述钠源为碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池用正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的惰性气体为氩气。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池用正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的炉膛呈沙漏状。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池用正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,混合气体于炉膛的中部吹入炉膛中。