[發(fā)明專利]一種用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710891377.4 | 申請(qǐng)日： | 2017-09-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107732180B | 公開（公告）日： | 2019-06-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張永光;王新 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/62;H01M10/36 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102 | 代理人： | 任重 |
| 地址： | 526040 廣東省肇慶市*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 水系 鈉離子 電池 正極 復(fù)合材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：S1.將硫酸錳加入氫氧化鈉和高錳酸鹽的混合溶液中離心，取離心后的沉淀，得到Na0.44MnO2前驅(qū)體；S2.將S1得到的Na0.44MnO2前驅(qū)體溶于氫氧化鈉溶液后進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心，干燥得到Na0.44MnO2；S3.將S2得到的Na0.44MnO2、石墨烯和碳納米管加入水中，超聲，過濾，干燥后煅燒，得到用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料。本發(fā)明的制備方法不僅操作簡(jiǎn)單，成本低，還綠色環(huán)保，且制備的Na0.44MnO2具有隧道結(jié)構(gòu)，有利于鈉離子的嵌入和脫嵌；并且，在Na0.44MnO2中摻入還原氧化石墨烯和碳納米管，增強(qiáng)了Na0.44MnO2的導(dǎo)電性能，從而提高了電池的倍率性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池正極材料制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)
全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致了不可再生能源不斷被消耗，造成了能源危機(jī)。為了解決能源危機(jī)問題，開發(fā)利用以太陽(yáng)能和風(fēng)能為代表的可再生能源發(fā)電已成為當(dāng)務(wù)之急。然而，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等在內(nèi)的這些自然能源是間歇性的，其產(chǎn)生的電能大小嚴(yán)重依賴于天氣、季節(jié)、時(shí)間和地點(diǎn)等自然因素。這些不穩(wěn)定的電能如果直接并入電網(wǎng)，會(huì)嚴(yán)重干擾電網(wǎng)的正常運(yùn)行。大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的采用可以有效地解決這一問題，依靠可再生的自然資源產(chǎn)生的間歇性能源可以通過儲(chǔ)能系統(tǒng)的存儲(chǔ)和釋放接入電網(wǎng)。大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的高安全、低成本、長(zhǎng)壽命和大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)已成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
目前，主要儲(chǔ)能技術(shù)有電化學(xué)儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能和相變儲(chǔ)能等。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)與其他儲(chǔ)能方式相比具有效率高、投資少、使用安全、應(yīng)用靈活等特點(diǎn)，而在各種電化學(xué)儲(chǔ)能中，二次電池使用和維護(hù)最為方便。鋰離子電池目前在市場(chǎng)上應(yīng)用最廣，其具有能量密度高，循環(huán)壽命長(zhǎng)，倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)，在技術(shù)上可以滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求，但其使用有機(jī)電解液，容易發(fā)生易燃易爆的危險(xiǎn)，且廢棄電池會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，加上地球上金屬鋰的資源非常有限，使其在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域存在瓶頸。這迫使人們?nèi)パ邪l(fā)新的電池體系來(lái)代替鋰離子電池。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)的以有機(jī)溶劑為電解液的鋰離子電池面臨的成本高、生產(chǎn)過程復(fù)雜、安全性能差的問題，提供一種用于水系鈉離子電池正極的NMO-CNT-RGO復(fù)合材料的制備方法，該方法是利用水熱反應(yīng)以及噴霧干燥的方法制備NMO-CNT-RGO的方法，此方法不僅操作簡(jiǎn)單，成本低，還綠色環(huán)保。
鈉與鋰的化學(xué)性能類似，因此被認(rèn)為能夠替代鋰適用于鈉離子電池體系。鈉是地球上儲(chǔ)量最豐富的資源之一，可以說(shuō)是用之不竭。價(jià)格也顯著降低，通常為鋰鹽的1/10，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：
S1. 將硫酸錳加入氫氧化鈉和高錳酸鹽的混合溶液中離心，取離心后的沉淀，得到Na0.44MnO2前驅(qū)體；
S2. 將S1得到的Na0.44MnO2前驅(qū)體溶于氫氧化鈉溶液后進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心，干燥得到Na0.44MnO2；
S3. 將S2得到的Na0.44MnO2、石墨烯和碳納米管加入水中，超聲，過濾，干燥后煅燒，得到用于水系鈉離子電池正極復(fù)合材料；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院，未經(jīng)肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201710891377.4/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
