1.一种高性能钠离子电池正材料的制备方法,其特征为该方法包括如下步骤:
(1)活性材料的制备:将碳酸钠,三氧化二锰和二氧化钛混合放入球磨罐中,加入无水乙醇后在球磨机中球磨10-20 h,收集过筛球磨产物,75-85℃干燥10-15 h,自然降至室温
25-35℃,在10 Mpa的压力下,得到压片的厚度为2-4 mm;然后将其先以2-5℃.min-1的升温速率升温至630-680℃,氩气气氛下煅烧20-25 h,然后降温至室温,再次在10 Mpa的压力下,得到压片的厚度为2-4 mm,然后再次以2-5℃.min-1的升温速率升温至730-780℃,氩气气氛下煅烧30-35 h,然后降温至室温,研磨后得到粉末,用纯水清洗,调节pH为中性,收集干燥备用,此材料即为活性材料;其中,摩尔比碳酸钠:三氧化二锰:二氧化钛:柠檬酸=0.55-0.06:1:1:1;每20-25 mL的无水乙醇加0.1mol二氧化钛;
(2)电极片的制备:将活性材料,导电剂科琴黑(KB),粘结剂羧甲基纤维素钠(CMC)的水溶液加入球磨罐中,加入水后球磨3 5 h,制成浆料;再将浆料涂覆在集流体Al箔上,制成电~极片,涂覆厚度为200-300 μm,90-110℃下在真空干燥箱中干燥10-15 h,然后自然降温至室温,得到高性能钠离子电池正材料;
其中,质量比活性材料:导电剂科琴黑:粘结剂羧甲基纤维素钠溶液=7:2:1,粘结剂羧甲基纤维素钠溶液浓度为40-50 mg mL-1;每5-10 mL水加入35 g活性材料。
2.如权利要求1所述的高性能钠离子电池正材料的应用,其特征为用于作为扣式电池的正极极片。
3.如权利要求2所述的高性能钠离子电池正材料的应用,其特征为包括以下步骤:
用裁片机裁成直径为7-12 mm的极片,将所得极片为正极,玻璃纤维(gress fiber)为隔膜,金属Na为负极,加入电解液,在充满氩气氛围的手套箱中组装成CR 2032扣式电池;
所述的电解液为两种溶液之一,第一种为NaClO(4 1M 的NaClO4溶液,其溶剂为碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合液,二者的体积比为1:1),或第二种,含有 NaClO4和FEC(氟代碳酸乙烯酯)的溶液,其中,溶剂为碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合液,二者的体积比为1:1;NaClO4的浓度为1M, FEC质量为溶液的质量的2%。
4. 如权利要求3所述的高性能钠离子电池正材料的应用,其特征为还包括以下步骤:
在负极壳中放入有一个弹片,弹片上面放置一个垫片,垫片上放置金属Na片,滴加2-3滴电解液在金属Na片表面,然后放一张gress fiber隔膜,把正极材料制得的极片放在隔膜方面,最后扣上正极壳,用封装机封装,组装成扣式电池。