一种CeO2修饰钠离子电池锰基正极材料及其制备方法

本发明涉及钠离子电池正极材料，具体涉及一种ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，锂资源的匮乏以及全球分布不均匀的问题日益凸显，储能领域已经逐渐进入后锂电时代，随之而来的是钠离子电池(sibs)的复兴。凭借着在研究锂离子电池技术上积累的经验，钠离子电池技术得到快速发展，第一代钠离子电池已经迈入商业化的进程。

2、目前，应用于sibs正极的材料主要包括层状过渡金属氧化物、隧道型过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士类似物(pba)、基于转化反应的材料以及有机物等。在众多阴极材料中，p2型锰基层状过渡金属氧化物naxmno2由于合成简单，工作电压高等受到广泛关注。其具有较大的na层间距，利于钠离子的快速传输，能够保持层状结构的完整性，表现出优异的循环性能，但是，由于其初始na含量较低，导致容量低，且倍率性能较差。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料及其制备方法，制备的钠离子电池锰基正极材料具有较低的平均粒径，在电化学性能上展现出较高的放电容量、优异的倍率性能、良好的循环稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：

3、(1)按照na:mn:ce＝0.67:1:0.01-0.05的摩尔比称取na2co3，mno2和ce2c3o9·xh2o材料；

4、(2)将称取的na2co3、mno2和ce2c3o9·xh2o材料放入球磨罐中，并加入无水乙醇进行球磨充分混合得到混合粉体；

5、(3)从球磨罐中取出混合粉体并烘干，烘干后研磨，保证粉体不结块；

6、(4)将研磨后的材料置于管式炉中进行煅烧，煅烧条件为在500-550℃煅烧5-6h，然后在900-950℃，煅烧10-12h，氛围为空气；

7、(5)煅烧结束取出材料再次进行研磨，过筛得到ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料。

8、上述方案中：球磨的转速为250-400rmp，时间为5-8h。

9、上述方案中：步骤(3)烘干温度为70-90℃。

10、上述方案中：步骤(5)中，再次研磨后过200目筛。

11、一种所述的ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法制备得到的ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料。

12、有益效果：本发明采用简单的固相烧结法合成了ceo2修饰的na0.67mno2正极材料。其合成工艺简单，制备的钠离子电池锰基正极材料具有较低的平均粒径，在电化学性能上展现出较高的放电容量、优异的倍率性能、良好的循环稳定性，是具有潜力的钠离子层状锰基正极材料。

技术特征：

1.一种ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，其特征在于，按照如下步骤制备：

2.根据权利要求1所述ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，其特征在于：球磨的转速为250-400rmp，时间为5-8h。

3.根据权利要求1或2所述ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)烘干温度为70-90℃。

4.根据权利要求3所述ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，再次研磨后过200目筛。

5.一种权利要求1-4任一项所述的ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法制备得到的ceo2修饰钠离子电池锰基正极材料。

技术总结
本发明公开了一种CeO<subgt;2</subgt;修饰钠离子电池锰基正极材料的制备方法，(1)按照Na:Mn:Ce＝0.67:1:0.01‑0.05的摩尔比称取Na<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;，MnO<subgt;2</subgt;和Ce<subgt;2</subgt;C<subgt;3</subgt;O<subgt;9</subgt;·xH<subgt;2</subgt;O材料；(2)将称取的Na<subgt;2</subgt;CO<subgt;3</subgt;、MnO<subgt;2</subgt;和Ce<subgt;2</subgt;C<subgt;3</subgt;O<subgt;9</subgt;·xH<subgt;2</subgt;O材料放入球磨罐中，并加入无水乙醇进行球磨充分混合得到混合粉体；(3)从球磨罐中取出混合粉体并烘干，烘干后研磨，(4)将研磨后的材料置于管式炉中进行煅烧，氛围为空气；(5)煅烧结束取出材料再次进行研磨，过筛得到CeO<subgt;2</subgt;修饰钠离子电池锰基正极材料。本发明采用简单的固相烧结法合成了CeO<subgt;2</subgt;修饰的Na<subgt;0.67</subgt;MnO<subgt;2</subgt;正极材料。其合成工艺简单，制备的钠离子电池锰基正极材料具有较低的平均粒径，在电化学性能上展现出较高的放电容量、优异的倍率性能、良好的循环稳定性，是具有潜力的钠离子层状锰基正极材料。

技术研发人员：刘其斌,申敏,苏明胤,黄兵兵,徐腾,韩林均
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31