System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池技术_技高网

补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池技术

技术编号:41718278 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-19 12:44
本申请提供了一种补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池,其中补钠材料包括补钠剂Na<subgt;x</subgt;C<subgt;y</subgt;O<subgt;z</subgt;H<subgt;w</subgt;和金属氧化物催化剂,1≤x≤3,1≤y≤6,1≤z≤7,0≤w≤5;对补钠材料表面的任意第一区域进行第一次EDS测试,测得属于金属氧化物催化剂的金属元素的含量为C<subgt;0</subgt;,对熔融后的第一区域进行第二次EDS测试,测得属于金属氧化物催化剂的金属元素的含量为C<subgt;1</subgt;,C<subgt;1</subgt;>C<subgt;0</subgt;。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电化学,尤其涉及一种补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池


技术介绍

1、钠离子电池凭借低成本、钠资源丰富、能量密度相对较高等优点,有望在储能领域替代传统的锂离子电池。

2、通过正极补钠剂对正极极片进行补钠,能够减小因钠损耗而给钠离子电池的电化学性能带来的不利影响。但是现有的正极补钠剂仍存在高氧化分解电位的问题,限制了正极补钠剂在钠离子电池中的实际补钠效果,钠离子电池的性能有待提高。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本申请公开了一种补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池,以提高钠离子电池的性能。

2、第一个方面,本申请提供了一种补钠材料,包括补钠剂naxcyozhw和金属氧化物催化剂,1≤x≤3,1≤y≤6,1≤z≤7,0≤w≤5;对所述补钠材料表面的任意第一区域进行第一次eds测试,测得属于所述金属氧化物催化剂的金属元素的含量为c0,对熔融后的所述第一区域进行第二次eds测试,测得属于所述金属氧化物催化剂的金属元素的含量为c1,c1>c0。

3、在本申请的一些实施方案中,所述补钠材料具有补钠剂包覆所述金属氧化物催化剂的复合结构。

4、在本申请的一些实施方案中,所述补钠材料的氧化分解电位为epa,4.10v≤epa≤4.20v。

5、在本申请的一些实施方案中,所述补钠材料的d50为0.8μm~2μm。

6、在本申请的一些实施方案中,基于补钠材料的质量,所述补钠剂的质量百分含量为70%~95%,所述金属氧化物催化剂的质量百分含量为5%~30%。

7、在本申请的一些实施方案中,所述补钠剂选自ch3coona、c6h5na3o7、na2c4o4、na2co3、na2c2o4和na2c6o6中的至少一种。

8、在本申请的一些实施方案中,所述金属氧化物催化剂选自二氧化钛、二氧化钌、二氧化锰、二氧化钼、四氧化三钴、四氧化三铁和二氧化锡中的至少一种。

9、第二个方面,本申请提供一种如第一个方面所述的补钠材料的制备方法,包括以下步骤:

10、将经粒径调控处理后的补钠剂与醇基溶剂混合,得到分散液,其中,经粒径调控处理后的补钠剂的d50为1μm~3μm;

11、将催化剂前驱体加入到所述分散液中进行混合,干燥后得到混合物;

12、将所述混合物在气体气氛下进行煅烧,煅烧温度为300℃~500℃,煅烧时间为1h~6h,得到所述补钠材料。

13、在本申请的一些实施方案中,所述方法还包括:

14、通过再结晶处理、球磨处理、破碎处理或者喷雾干燥处理调控补钠剂的粒径分布,得到所述粒径调控处理后的补钠剂。

15、在本申请的一些实施方案中,所述催化剂前驱体选自钛酸四丁酯、二乙基己酸锰、二乙基己酸铁、二乙基己酸铜、2-乙基己酸钴、二乙基己酸镍和二乙基己酸亚锡中的至少一种。

16、在本申请的一些实施方案中,所述醇基溶剂选自甲醇、乙醇和乙二醇中的至少一种。

17、在本申请的一些实施方案中,所述气体气氛包括氩气、氮气和空气中的任一种。

18、第三个方面,本申请提供一种正极极片,包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括如第一方面所述的补钠材料,或者包括如第二方面所述的制备方法制得的补钠材料。

19、第四个方面,本申请提供一种钠离子电池,所述钠离子电池包括第三方面所述的正极极片。

20、第五个方面,本申请提供一种电池包,包括箱体和至少一个第四方面所述的钠离子电池,所述钠离子电池收容于所述箱体中。

21、第六个方面,本申请提供一种用电设备,包括第四方面所述的钠离子电池或第五方面所述的电池包。

22、与现有技术相比,本申请至少具有如下有益效果:

23、本申请提供了一种补钠材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池,其中,补钠材料包括补钠剂naxcyozhw和金属氧化物催化剂,对补钠材料表面的任意第一区域进行第一次eds(energy dispersive x-ray spectroscopy,能量色散x射线光谱)测试,测得属于金属氧化物催化剂的金属元素的含量为c0,对熔融后的第一区域进行第二次eds测试,测得属于金属氧化物催化剂的金属元素的含量为c1,c1>c0。具有上述特征的补钠材料有利于电子转移,使得补钠材料具有低氧化分解电位,从而提高补钠材料的首圈补钠效果,提高钠离子电池的能量密度和循环性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种补钠材料,其特征在于,包括补钠剂NaxCyOzHw和金属氧化物催化剂,1≤x≤3,1≤y≤6,1≤z≤7,0≤w≤5;

2.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料具有补钠剂包覆所述金属氧化物催化剂的复合结构。

3.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料的氧化分解电位为Epa,4.10V≤Epa≤4.20V。

4.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料的D50为0.8μm~2μm。

5.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,基于所述补钠材料的质量,所述补钠剂的质量百分含量为70%~95%,所述金属氧化物催化剂的质量百分含量为5%~30%。

6.根据权利要求1至5任一项所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠剂选自CH3COONa、C6H5Na3O7、Na2C4O4、Na2CO3、Na2C2O4和Na2C6O6中的至少一种。

7.根据权利要求1至5任一项所述的补钠材料,其特征在于,所述金属氧化物催化剂选自二氧化钛、二氧化钌、二氧化锰、二氧化钼、四氧化三钴、四氧化三铁和二氧化锡中的至少一种。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的补钠材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:

10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂前驱体选自钛酸四丁酯、二乙基己酸锰、二乙基己酸铁、二乙基己酸铜、2-乙基己酸钴、二乙基己酸镍和二乙基己酸亚锡中的至少一种。

11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述醇基溶剂自甲醇、乙醇和乙二醇中的至少一种。

12.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述气体气氛包括氩气、氮气和空气中的任一种。

13.一种正极极片,其特征在于,包括集流体和设置于所述集流体至少一个表面的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括如权利要求1至7任一项所述的补钠材料,或者包括如权利要求8至12任一项所述的制备方法制得的补钠材料。

14.一种钠离子电池,其特征在于,包括权利要求13所述的正极极片。

15.一种电池包,其特征在于,包括箱体和至少一个权利要求14所述的钠离子电池,所述钠离子电池收容于所述箱体中。

16.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求14所述的钠离子电池,或者,包括权利要求15所述的电池包。

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【技术特征摘要】

1.一种补钠材料,其特征在于,包括补钠剂naxcyozhw和金属氧化物催化剂,1≤x≤3,1≤y≤6,1≤z≤7,0≤w≤5;

2.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料具有补钠剂包覆所述金属氧化物催化剂的复合结构。

3.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料的氧化分解电位为epa,4.10v≤epa≤4.20v。

4.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠材料的d50为0.8μm~2μm。

5.根据权利要求1所述的补钠材料,其特征在于,基于所述补钠材料的质量,所述补钠剂的质量百分含量为70%~95%,所述金属氧化物催化剂的质量百分含量为5%~30%。

6.根据权利要求1至5任一项所述的补钠材料,其特征在于,所述补钠剂选自ch3coona、c6h5na3o7、na2c4o4、na2co3、na2c2o4和na2c6o6中的至少一种。

7.根据权利要求1至5任一项所述的补钠材料,其特征在于,所述金属氧化物催化剂选自二氧化钛、二氧化钌、二氧化锰、二氧化钼、四氧化三钴、四氧化三铁和二氧化锡中的至少一种。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂龙张国栋
申请(专利权)人:厦门海辰储能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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