【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池材料，更具体地，涉及一种钠电正极材料及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池因其优异的电化学性能和绿色无污染的特点而备受青睐，是目前最为广泛研究的二次电池。但是，由于锂资源储量有限，不足以支撑全球日益增长的需求。于是人们开始将目光投向了与锂离子电池十分相似的钠离子电池。
2、钠离子层状氧化物正极材料有着高容量、低温性能优异、原料储量丰富的优点，但是其空气稳定性差和电导率较低的问题一直存在。空气稳定性差的技术问题，可以通过包覆具有导电性的材料进行改善。例如中国专利技术专利(cn 109585830 a)包覆导电聚合物和氧化石墨烯的硫硒化合物及其制备和应用，基于亚硒酸钠和硫化钠反应生成的硫硒化合物，然后在外层包覆一层导电聚合物以提高导电性，最后再包覆一层氧化石墨烯，得到硫化硒/导电聚合物/氧化石墨烯的复合材料。
3、然而，上述技术方案一方面使用两层结构来提高导电性和稳定性，另一方面并没有克服现有技术中电池材料空气稳定性差的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于针对上述缺陷和不足，通过主要由聚苯胺和β-环糊精构成的包覆层，既可以解决现有电池材料导电性差的技术问题，又可以解决其空气稳定性差的技术问题，同时具有结构简单的技术特性。基于此，提供了一种钠电正极材料。
2、本专利技术的另一个目的在于，提供一种钠电正极材料的制备方法。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用的具体技术方案为：
4、本专利
5、所述钠电正极材料，包括钠离子层状氧化物，和包裹在钠离子层状氧化物表面的聚苯胺-β-环糊精复合材料。
6、所述钠离子层状氧化物包括分子式为namnxfeym1-x-yo2，其中m为一些常见金属元素，可以是cu、ni、mg、ti、zn、或co中的一种或多种，优选为cu或ni；
7、优选地，所述钠离子层状氧化物钠离子层状氧化物包括层状namn0.5fe0.2cu0.3o2、namn0.6fe0.2cu0.2o2和namn0.33fe0.33ni0.33o2的一种或多种；
8、所述包覆层中聚苯胺和β-环糊精的质量比为1～3:1，进一步优选为1～1.5:1；所述包覆层的质量百分数为0.5～3％，进一步优选为1～2％；
9、所述材料水分范围为200～1000ppm；水分的含量侧面反应了包覆层对正极材料空气稳定性的改善效果，实验中材料不可能完全没有水分，只能是尽量降低水分，此包覆层起到了降低水分的效果；
10、所述钠电正极材料的比表面积(bet)范围为0.3～0.9m2/g；本专利技术还提供了一种具有包覆层的钠离子层状氧化物材料制备方法：
11、(1)在烧杯中，将一定质量的钠离子层状氧化物加入到一定体积的99.9％纯度的乙醇中，通过超声、搅拌得到分散均匀的悬浊液；
12、(2)将一定量的β-环糊精加入到一定体积的99.9％纯度的乙醇溶液中，在200～500r/min条件下搅拌5～10min后得到均匀的溶液，接着加入一定质量的聚苯胺，继续在200～500r/min条件下搅拌反应30～60min，得到充分反应的聚苯胺-β-环糊精乙醇溶液；
13、(3)将(2)的溶液缓慢倒入(1)的悬浊液中，继续在200～500r/min条件下搅拌反应30～60min；再将得到的悬浊液在190～210℃的进口温度下，通入高纯氩气，在20～30l/min的流量下，进行喷雾干燥，得到聚苯胺-β-环糊精包覆的钠离子层状氧化物正极材料。
14、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
15、β-环糊精是一种具有特殊结构的环糊精分子，是由七个葡萄糖分子通过1-4键连接而成的环状分子，它呈现出扁平的圆盘状结构，具有一个中心孔道和一个开放的外部环，覆盖在正极材料表面的包裹层可以改变材料表面的化学环境，有助于调节钠离子的扩散速率。由于β-环糊精的特殊孔状结构，其在正极材料表面形成的包覆层也会呈现疏松的网孔状结构，虽然在一定程度上可以调节钠离子的扩散速率，但是无法起到阻隔空气的效果，且β-环糊精的外部环具有亲水性，会导致材料吸水。
16、聚苯胺是一种有机高分子化合物，具有良好的导电性能和良好的化学稳定性，聚苯胺覆盖在正极材料表面不仅可以提高材料的电导率，聚苯胺可以与β-环糊精形成复合材料在氧化物正极材料表面形成一层特殊的包覆结构。
17、本专利技术提供一种聚苯胺-β-环糊精包覆的钠电钠离子层状氧化物正极材料，复合材料包覆层继承了β-环糊精的分子结构，在氧化物材料正极表面形成类网状的包覆层，聚苯胺与β环糊精形成的复合结构具有一定的疏水性，减少了正极材料和空气中水分的接触，提高了正极材料的空气稳定性和导电性；聚苯胺-β-环糊精复合材料包覆层还可以提高正极材料的比表面积，增加了正极材料与电解质之间的接触面积，改善了电荷传输，提高了正极材料的倍率性能。
18、此外，本专利技术制造成本低廉，制备方式简单，便于大规模生产。所制备出的产品，倍率性能优异，材料空气稳定性好，安全性能好。
19、下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钠电正极材料，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的钠电正极材料，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的钠电正极材料，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的钠电正极材料，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
10.一种钠电正极材料的制备方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种钠电正极材料，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的钠电正极材料，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的钠电正极材料，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的钠电正极材料，其特征在于：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李修平，蔡伟华，赵建明，
申请(专利权)人：深圳华钠新材有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。