【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种钠电正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、为了减少化石燃料的使用，开发可再生能源以及相应的新型动力电池和高效储能系统具有重要意义。当前，锂离子电池无疑受到了最多的关注，但钠离子电池由于储量丰富和成本优势有望在未来与锂离子电池竞争，或可与锂离子电池在应用方面形成互补作用。
2、钠离子电池正极可分为层状氧化物和聚阴离子两类。层状氧化物的优点在于高容量和多电压平台，其缺点是电压平台稍低且循环过程中结构不稳定。具有钠超离子导体(nasicon)型结构的聚阴离子型正极材料相对于层状氧化物而言，具有更稳定的结构和更宽阔的离子通道，且聚阴离子的诱导效应使得材料具有可调的工作电压，因此有望成为新一代的钠离子电池正极材料。其中，磷酸钒锰钠具有高可逆容量、高能量密度、高工作电压、低成本以及低毒性等优势，是一种很有前途的钠离子电池正极材料。
3、专利申请cn 117855451 a公开了一种磷酸钒锰钠复合材料及其制备方法和钠离子电池，其通过具有网络结构的碳基体与磷酸钒锰钠材料表面的碳包覆层配合作用，在一定程度上提高了材料的导电性以及循环稳定性；但实际上电池的综合性能仍存在进一步改善空间。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种钠电正极材料及其制备方法和应用，用以解决现有技术中的上述缺陷，进一步提高复合材料的循环稳定性以及倍率性能。
2、第一方面，本专利技术提供一种钠电正极材料的制备方法，包括：
3、s1：将碳源、钒源
4、s2：将所述混合浆料进行喷雾干燥，得到前驱体；
5、s3：将所述前驱体依次进行预烧结处理和烧结处理，即得所述钠电正极材料。
6、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述表面活性剂由聚乙烯吡咯烷酮和/或十六烷基三甲基溴化铵组成。
7、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，以所述混合浆料中水的用量为基准，每200毫升的水中加入0.1～1克所述表面活性剂。
8、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述a液与所述b液的质量比为（6~8）：（2~4）。
9、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述a液中的表面活性剂用量大于所述b液中的表面活性剂用量。
10、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述a液中的表面活性剂和所述b液中的表面活性剂的质量比为（2~4）：1。
11、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，碳源、钒源、锰源和钠源中金属元素的摩尔比为（18~22）：（1~2）：（0.3~0.7）：（3~4）；和/或，钠源和磷源中金属元素的摩尔比为3.4~3.6：3。
12、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、乙酸钠和草酸钠中的一种或几种。
13、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述锰源为乙酸锰、草酸锰和碳酸锰中的一种或几种。
14、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述钒源为五氧化二钒和/或偏钒酸铵。
15、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述磷源为磷酸二氢铵、磷酸和磷酸二氢钠中一种或几种。
16、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，所述碳源为柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、草酸和抗坏血酸中一种或几种。
17、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，s2中，所述喷雾干燥时，控制出口温度为105～120摄氏度。
18、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料的制备方法，s3包括：在惰性气体气氛或还原性气体气氛下，将所述前驱体在300~400摄氏度下进行预烧结，然后再在800~900摄氏度下进行烧结。
19、第二方面，本专利技术提供一种钠电正极材料，其由上述的制备方法制得。
20、根据本专利技术提供的一种钠电正极材料，所述钠电正极材料中不定型碳包覆层的质量分数为5~10wt％，所述不定型碳包覆层的厚度为2~8纳米。
21、第三方面，本专利技术提供一种钠离子电池，其含有上述的正极材料。
22、第四方面，一种用电设备，其含有所述的钠离子电池。
23、本专利技术提供的钠电正极材料及其制备方法和应用，通过在原料体系中引入表面活性剂作为稳定剂，同时优化原料的混合方式，能够改善复合材料形貌，提升材料的稳定性，最终兼顾具有良好的导电性、循环稳定性、倍率性能以及体积能量密度，在钠离子电池领域具有良好的应用前景。
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1.一种钠电正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂由聚乙烯吡咯烷酮和/或十六烷基三甲基溴化铵组成；
3.根据权利要求1或2所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述A液与所述B液的质量比为（6~8）：（2~4）。
4.根据权利要求3所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述A液中的表面活性剂用量大于所述B液中的表面活性剂用量；优选地，所述A液中的表面活性剂和所述B液中的表面活性剂的质量比为（2~4）：1。
5.根据权利要求1~4任一项所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，碳源、钒源、锰源和钠源中金属元素的摩尔比为（18~22）：（1~2）：（0.3~0.7）：（3~4）；和/或，钠源和磷源中金属元素的摩尔比为（3.4~3.6）：3。
6.根据权利要求1~5任一项所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、乙酸钠和草酸钠中的一种或几种；
7.根据权利要求1~6任一项所述的钠电正极材料的制
8.一种钠电正极材料，其特征在于，其由权利要求1~7任一项所述的制备方法制得；优选地，所述钠电正极材料中不定型碳包覆层的质量分数为5~10wt％，所述不定型碳包覆层的厚度为2~8纳米。
9.一种钠离子电池，其特征在于，其含有权利要求8所述的正极材料。
10.一种用电设备，其特征在于，其含有权利要求9所述的钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种钠电正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂由聚乙烯吡咯烷酮和/或十六烷基三甲基溴化铵组成；
3.根据权利要求1或2所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述a液与所述b液的质量比为（6~8）：（2~4）。
4.根据权利要求3所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，所述a液中的表面活性剂用量大于所述b液中的表面活性剂用量；优选地，所述a液中的表面活性剂和所述b液中的表面活性剂的质量比为（2~4）：1。
5.根据权利要求1~4任一项所述的钠电正极材料的制备方法，其特征在于，碳源、钒源、锰源和钠源中金属元素的摩尔比为（18~22）：（1~2）：（0.3~0.7）：（3~4）；和...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹武俊，唐有根，康磊，周萌，王海燕，张旗，朱琳，项爽，王苗苗，章宏兵，管辉，李思涵，
申请(专利权)人：三一红象电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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