【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种前驱体材料及制备方法与应用，尤其涉及一种喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体及制备方法与应用。
技术介绍
1、目前，锂离子电池因具有比容量高、电压高、安全性能好等优点而被广泛应用于手机、相机、笔记本电脑、电动工具、电动自行车以及电动汽车等产品，然而，随着锂离子电池市场的不断增长，锂资源短缺以及成本较难控制的问题越专利技术显。
2、钠离子电池由于具有资源丰富、价格低廉、环境友好以及与锂离子电池相近的电化学性质，收到了广泛关注，为电化学储能提供了新的选择。目前，钠离子电池正极材料的合成法主要包括高温固相反应法、液相沉淀法和溶胶凝胶法。其中，高温固相反应法制备正极材料时，由于原料的混合难以达到绝对的均匀，合成的正极材料的形貌难以控制，材料的尺寸较大，粒径分布不均匀，而且，在混料和研磨过程中会引入杂质，对正极材料电化学性能的改善并不明显；液相沉淀法和溶胶凝胶法能够实现分子间的混合，合成的粉体形貌可控，晶粒尺寸小，粒径分布范围窄的优点，但是液相沉淀法和溶胶凝胶法具有制备工艺复杂、步骤繁多且生产成本高的缺陷。
3、如果锂离子电池的成本下降，则会对钠离子电池的市场产生冲击，不利于钠离子电池的进一步研究发展，因此，需要提供一种成本较低、适用于大规模生产、且粒径均匀的钠离子电池前驱体的制备方法，尤其需要提供喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体及制备方法与应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体及制备方法与
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、使用混合金属盐溶液进行喷雾热解，得到钠离子电池前驱体；
5、所述混合金属盐溶液中的金属元素包括镍、铁、锰以及m元素，所述m元素包括cu、zn或mg中的任意一种或至少两种的组合；
6、所述镍、铁、锰与m元素的摩尔比为a:b:c:d，其中，a+b+c+d＝1，且0.2≤a≤0.4，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0<d≤0.4。
7、本专利技术提供的制备方法通过混合金属盐溶液中的金属元素控制，配合喷雾热解的方法，能够实现元素分布均匀的钠离子电池前驱体的制备；而且，制备方法简单，降低了钠离子电池前驱体的制备成本，便于工业化推广；其中，m元素中的cu不仅能够贡献容量，也能够提高所得前驱体材料的稳定性；zn与mg的使用同样能够起到稳定前驱体材料的作用；本专利技术通过镍、铁、锰以及m元素的协同使用，配合喷雾热解的制备方法，能够得到元素分布均匀的钠离子电池前驱体。
8、本专利技术第一方面提供的制备方法中，m元素包括cu、zn或mg中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括cu与zn的组合，zn与mg的组合，cu与mg的组合，或cu、zn与mg的组合；作为优选的技术方案，所述m元素为cu、zn以及mg的组合。
9、优选地，所述cu、zn与mg的摩尔比为d1:d2:d3，其中a+b+c+d1+d2+d3＝1，且0.2≤a≤0.4，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0<d1≤0.2，0<d2≤0.2，0<d3≤0.2。
10、具体的，a的取值满足0.2≤a≤0.4，例如可以是0.2、0.25、0.3、0.35或0.4，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、具体的，b的取值满足0.2≤a≤0.4，例如可以是0.2、0.25、0.3、0.35或0.4，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
12、具体的，c的取值满足0.2≤a≤0.4，例如可以是0.2、0.25、0.3、0.35或0.4，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
13、具体的，d1的取值满足0<d1≤0.2，例如可以是0.05、0.1、0.15或0.2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
14、具体的，d2的取值满足0<d2≤0.2，例如可以是0.05、0.1、0.15或0.2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
15、具体的，d3的取值满足0<d3≤0.2，例如可以是0.05、0.1、0.15或0.2，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选的，所述混合金属盐溶液中的镍来源于镍盐，所述镍盐包括氯化镍和/或乙酸镍。
17、优选地，所述混合金属盐溶液中的铁来源于铁盐；所述铁盐包括氯化亚铁、氯化铁、乙酸铁或柠檬酸铁中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯化亚铁与氯化铁的组合，乙酸铁与柠檬酸铁的组合，氯化铁与乙酸铁的组合，或氯化亚铁、氯化铁、乙酸铁与柠檬酸铁的组合。
18、优选地，所述混合金属盐溶液中的锰来源于锰盐；所述锰盐包括氯化锰、乙酸锰或柠檬酸锰中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯化锰与乙酸锰的组合，乙酸锰与柠檬酸锰的组合，氯化锰与柠檬酸锰的组合，或氯化锰、乙酸锰与柠檬酸锰的组合。
19、优选地，所述混合金属盐溶液中的cu来源于铜盐，所述铜盐包括氯化铜、乙酸铜或柠檬酸铜中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯化铜与乙酸铜的组合，乙酸铜与柠檬酸铜的组合，氯化铜与柠檬酸铜的组合，或氯化铜、乙酸铜与柠檬酸铜的组合。
20、优选地，所述混合金属盐溶液中的zn来源于锌盐，所述锌盐包括氯化锌、乙酸锌或柠檬酸锌中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯化锌与乙酸锌的组合，乙酸锌与柠檬酸锌的组合，氯化锌与柠檬酸锌的组合，或氯化锌、乙酸锌与柠檬酸锌的组合。
21、优选地，所述混合金属盐溶液中的mg来源于镁盐，所述镁盐包括氯化镁、乙酸镁或柠檬酸镁中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括氯化镁与乙酸镁的组合，乙酸镁与柠檬酸镁的组合，氯化镁与柠檬酸镁的组合，或氯化镁、乙酸镁与柠檬酸镁的组合。
22、优选地，所述混合金属盐溶液的浓度为0.3-2mol/l，例如可以是0.3mol/l、0.5mol/l、1mol/l、1.5mol/l或2mol/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
23、优选地，所述混合金属盐溶液的溶剂无水乙醇或乙醇与水的混合溶剂。
24、优选地，所述混合溶剂中乙醇的体积百分比为40％以上，例如可以是40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
25、计组成混合溶剂的乙醇的体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述M元素为Cu、Zn以及Mg的组合；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液中的镍来源于镍盐，所述镍盐包括氯化镍和/或乙酸镍；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液中的Cu来源于铜盐，所述铜盐包括氯化铜、乙酸铜或柠檬酸铜中的任意一种或至少两种的组合；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液的浓度为0.3-2mol/L；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾热解时的压缩空气流量为2-6L/min；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾热解时的燃料气包括可燃性气体与氧气的混合气；
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
9.一种喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体，
10.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料由权利要求9所述喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体制备得到。
...【技术特征摘要】
1.喷雾热解制备得到的钠离子电池前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述m元素为cu、zn以及mg的组合；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液中的镍来源于镍盐，所述镍盐包括氯化镍和/或乙酸镍；
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液中的cu来源于铜盐，所述铜盐包括氯化铜、乙酸铜或柠檬酸铜中的任意一种或至少两种的组合；
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐溶液的浓度为0.3-...
【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，贾冬鸣，张坤，李聪，薛晓斐，范亮姣，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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