【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池，具体涉及一种钠离子电池氧化物正极材料表面改性的方法及车辆。
技术介绍
1、钠离子电池具有原材料丰富、低温性能优异等优势近年来受到广泛关注。然而，在钠离子电池长远发展中还存在部分阻碍，例如成本过高、比能量密度低、循环性能差等问题。此外，钠离子电池还存在着安全问题。而使用固态电解质的全固态钠离子电池则可解决电池的安全问题，并且可以提高电池的能量密度。层状过渡金属氧化物因具有晶体稳定结构、成本低、易于制备等优点受到了广泛的关注。但是，相比于液态电解质，无机固态电解质和颗粒间的点对点的接触模式给钠离子的传输造成阻碍，循环过程中材料的形变更会加剧接触不良的问题。目前的解决方法为流延法制备正极极片，液相混合法，液相包覆等。但是现有的改善正极材料与无机固态电解质接触的方法存在着步骤繁琐（包括选择溶剂、溶解、均匀混合、干燥等多个步骤）、包覆过程中会对电解质的结构产生影响（晶态电解质溶解后再结晶的结晶度会降低，材料中会产生杂质）、无法完全去除液相中的水等问题（部分结构水无法通过烘干的方式去除）。为改善上述问题，本专利技术提供了一种改性钠离子电池氧化物正极材料的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钠离子电池氧化物正极材料表面改性的方法及车辆，该改性钠离子电池氧化物正极材料具有良好的电导率，且采用该改性钠离子电池氧化物正极材料制备的电池具有良好的循环性能及首周库仑效率。
2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：
3、一种改性
4、本专利技术制备的改性钠离子电池氧化物正极材料，改善了正极材料与固态电解质的接触，且改善了正极材料的循环性能并提升了容量。对比目前的改善接触的技术，本专利技术的优点是工艺简单，提高正极极片中正极材料的比例（提高能量密度），在改善循环性能的同时可以提升材料容量。
5、具体地，上述改性钠离子电池氧化物正极材料的制备方法，包括：
6、在氩气氛围下，将固态电解质和/或导电剂与氧化物正极材料均匀混合，然后在1800-2500rap/min条件下匀浆处理15-30min，获得改性钠离子电池氧化物正极材料，并置于氩气氛围手套箱中保存。
7、固态电解质（se）具有一定的柔韧性和可塑性，目前的研究都是把正极材料和se简单混合为正极侧提供足够的离子电导率，se和正极材料的接触方式为点接触，这样做需要较大的se用量才能满足离子电导率的要求；而本专利技术利用离心力和se的柔韧性将se均匀包覆后，正极材料与se的接触方式为面接触，提高了se的利用率，减少se的用量，从而提高电池的能量密度，而且可以改善正极侧的接触，提高正极材料的容量发挥。
8、优选地，上述氧化物正极材料与固态电解质的质量比为：1:0.05-0.25。
9、优选地，上述氧化物正极材料与导电剂的质量比为：1:0.1-0.3。
10、优选地，上述固态电解质包含卤化物固态电解质、硫化物固态电解质或硒化物固态电解质。
11、优选地，上述卤化物固态电解质包含na3-xm1-xm’xt6型固态电解质；上述m选自y、er、in、sc或yb中的一种；上述m’选自y、er、in、sc或yb中的一种；上述t选自cl、br或i中的一种；上述x的值为0≤x≤1。
12、优选地，上述硫化物固态电解质包含na3gs4型固态电解质或na11sn2ps12型固态电解质；上述g选自p或sb中的一种。
13、优选地，上述硒化物固态电解质包含na3gse4型固态电解质；上述g选自p或sb中的一种。
14、优选地，上述氧化物正极材料包含层状过渡金属氧化物正极材料。
15、优选地，上述导电剂选自石墨烯、碳纳米管或吗啉基团修饰的碳纳米管中的至少一种。
16、优选地，上述吗啉基团修饰的碳纳米管由3-(4-吗啉)-1-丙醇改性碳纳米管获得。
17、本专利技术还公开了一种吗啉基团修饰的碳纳米管的制备方法，包括：采用酸对碳纳米管进行羧基化处理，然后加入二氯亚砜进行酰氯化处理，再与3-(4-吗啉)-1-丙醇发生酯化反应，制得吗啉基团修饰的碳纳米管。
18、本专利技术提供了一种吗啉基团修饰的碳纳米管的制备方法，对羧基化的碳纳米管进行酰氯化处理，然后再采用3-(4-吗啉)-1-丙醇进行酯化改性，制得的吗啉基团修饰的碳纳米管用于改性钠离子电池氧化物正极材料的制备，使得改性钠离子电池氧化物正极材料具有良好的电导率，且采用该改性钠离子电池氧化物正极材料制备的电池具有良好的循环性能及首周库仑效率。
19、具体地，上述吗啉基团修饰的碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：
20、将碳纳米管加入到酸的混合液中，在55-70℃处理12-20min，然后降至室温，加入去离子水，抽滤，去离子水洗涤至中性，干燥至恒重，获得羧基化的碳纳米管；将羧基化的碳纳米管加入到n,n-二甲基甲酰胺（两者的质量体积比为：1g:15-30ml）中，超声处理12-20min，然后缓慢加入二氯亚砜，在65-75℃条件下匀浆处理12-18h，降至室温后，抽滤，n,n-二甲基甲酰胺洗涤3-4次，干燥，获得酰氯化的碳纳米管；将酰氯化的碳纳米管加入到3-(4-吗啉)-1-丙醇中，然后加入三乙胺，在45-55℃搅拌处理20-30h，降至室温后，抽滤，去离子水洗涤2-5次，干燥至恒重，获得吗啉基团修饰的碳纳米管。
21、优选地，上述碳纳米管与酸的混合液的质量体积比为：1g:35-45ml。
22、优选地，上述酸的混合液由硫酸溶液和硝酸溶液混合获得；上述硫酸溶液与硝酸溶液的体积比为：1:0.3-0.4；上述硫酸溶液的浓度为90-98wt%；上述硝酸溶液的浓度为60-65wt%。
23、优选地，上述羧基化的碳纳米管与二氯亚砜的质量体积比为：1g:50-65ml。
24、优选地，上述酰氯化的碳纳米管与3-(4-吗啉)-1-丙醇的质量体积比为：1g:3-15ml。
25、优选地，上述酰氯化的碳纳米管与三乙胺的质量体积比为：1g:8-12ml。
26、本专利技术还公开了上述吗啉基团修饰的碳纳米管在制备改性钠离子电池氧化物正极材料中的用途。
27、本专利技术还公开了上述改性钠离子电池氧化物正极材料在制备钠离子电池中的用途。
28、一种车辆，上述车辆包含上述的钠离子电池。
29、为进一步提升钠离子电池的性能，本专利技术还采用复合卤化物固态电解质替代卤化物固态电解质。
30、本专利技术还公开了一种复合卤化物固态电解质的制备方法，包括：在卤化物固态电解质中加入聚合物，混合均匀后，研磨，获得复合卤化物固态电解质。
31、优选地，上述聚合物选自聚环氧乙烷、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯衍生物中的至少一种。
32本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述改性钠离子电池氧化物正极材料由固态电解质和/或导电剂通过搅拌匀浆包覆改性处理钠离子电池氧化物正极材料获得；
2.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述卤化物固态电解质包含Na3-xM1-xM’xT6型固态电解质；所述M选自Y、Er、In、Sc或Yb中的一种；所述M’选自Y、Er、In、Sc或Yb中的一种；所述T选自Cl、Br或I中的一种；所述x的值为0≤x≤1。
3.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述硫化物固态电解质包含Na3GS4型固态电解质或Na11Sn2PS12型固态电解质；所述G选自P或Sb中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述硒化物固态电解质包含Na3GSe4型固态电解质；所述G选自P或Sb中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述氧化物正极材料包含层状过渡金属氧化物正极材料。
6.根据权利要求1所述
7.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述吗啉基团修饰的碳纳米管由3-(4-吗啉)-1-丙醇改性碳纳米管获得。
8.权利要求1所述改性钠离子电池氧化物正极材料在制备钠离子电池中的用途。
9.一种车辆，其特征在于：所述车辆包含权利要求8中所述的钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述改性钠离子电池氧化物正极材料由固态电解质和/或导电剂通过搅拌匀浆包覆改性处理钠离子电池氧化物正极材料获得；
2.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述卤化物固态电解质包含na3-xm1-xm’xt6型固态电解质；所述m选自y、er、in、sc或yb中的一种；所述m’选自y、er、in、sc或yb中的一种；所述t选自cl、br或i中的一种；所述x的值为0≤x≤1。
3.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料，其特征在于：所述硫化物固态电解质包含na3gs4型固态电解质或na11sn2ps12型固态电解质；所述g选自p或sb中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种改性钠离子电池氧化物正极材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：李笑涵，郑丽华，王丹妮，刘桃松，陈建，陈冬，赵昊，
申请(专利权)人：浙江华宇钠电新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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