【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池制备领域，具体而言，涉及一种钠离子电池及其制备方法、应用。
技术介绍
1、由于锂资源匮乏，且随着电动汽车的推广，导致了原料锂化合物的价格不断走高，同时锂离子二次电池的安全性低，所以开发新离子体系的二次电池也成为了近年研究的重点。钠和锂处于同一主族，二者化学性质相近，且钠储量丰富、价格低廉，这使得钠离子电池能够成为替代锂离子电池在储能领域应用的一种可行性方案。
2、钠离子电池正极层状氧化物材料具有结构稳定等优点，且能够为钠离子提供最大维度的传输通道，但其在空气储存中不稳定，表现为容量衰减、过剩电位增加和碱性物质的形成，更高的铁含量产生03型材料被确定为与空气反应更强，导致钠溶解和表面形成碳酸盐。在空气降解过程中，颗粒表面会产生碳酸钠，这是晶格na+和空气中二氧化碳之间反应的结果。同时，水分子在通过na/h+交换加速na+从晶格中溶解方面发挥着重要作用，导致水合相或结构过渡的形成。因此，寻找创新战略来优化制造工艺并最大限度地降低空气保护成本，对于提高钠离子电池的商业可行性和广泛采用至关重要。
3、针对正极层状氧化物材料存在的上述问题，现有的改进手段主要是表面包覆，通过对层状氧化物进行表面包覆，可以将正极材料与空气隔开，减少副反应，保护材料不与电解质反应，抑制碱的产生，从而可以优化材料的循环性能、安全性能和倍率性能。具体地，传统做法一般是将电极材料与纳米粒子进行固相混合，但是该方法不能有效控制正极材料颗粒表面包覆的纳米粒子的厚度，而且已经生成的碱性物质依然存在材料表面，从而使得钠电正极材
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种钠离子电池的制备方法，该方法通过采用lalzo固态电解质包覆在电池正极层状氧化物材料的表面，可以防止暴露在空气中与氧气、水发生副反应和电解液腐蚀。烧结温度的分段设置有利于lalzo在材料表面的均匀包覆，保持材料原有的层间距，提高性能，以此达到最好的包覆的效果。并且钠离子电池正极层状氧化物材料能与水发生副反应，导致结构坍塌，性能下降，这样通过采用醇类可以有效的去除表面钠残留物。
2、本专利技术的第二目的在于提供上述制备方法制备得到的钠离子电池，该钠离子电池是在钠离子电池正极层状氧化物材料外包覆lalzo(铝掺杂锂镧锆氧固态电解质)，该材料具有离子迁移性佳、空气稳定性好，以及不易被电解液腐蚀的技术效果。
3、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
4、本专利技术提供了一种钠离子电池的制备方法，包括如下步骤：
5、正极层状氧化物材料与lalzo混合加入醇类进行搅拌、高温烧结，得到lalzo包覆的钠离子电池正极层状氧化物材料；
6、所述高温烧结的步骤包括在200℃-400℃的温度下烧结2h-6h，然后在550℃-850℃温度下烧结1h-8h。
7、本专利技术通过采用将正极层状氧化物材料与lalzo混合，再加入溶液进行搅拌，之后进行分段高温烧结，这样既能够去除钠离子电池正极层状氧化物(naxtmo2)材料表面残留的碱，同时还能够对材料实现表面包覆，达到了钠电正极材料离子迁移性佳、空气稳定性好，以及不易被电解液腐蚀的技术效果。
8、本专利技术提供的改性方法，不仅操作步骤少，工艺简单，成功率高，适合规模化推广生产，而且解决了现有技术中钠电正极材料存在容量不佳、空气稳定性差，以及倍率低的技术问题，达到了正极材料离子迁移性佳、空气稳定性好，以及不易被电解液腐蚀的技术效果。
9、将正极层状氧化物材料与lalzo混合后随后加入溶液，之所以添加醇类，是因为有醇类溶液的存在能清洗材料表面残留的碱，同时使lalzo能够与材料更均匀混合，具有提高混合效果的作用。
10、优选地，作为进一步可实施的方案，所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、仲戊醇、正辛醇、仲辛醇以及正己醇中的至少一种。上述醇类中最优的是选择乙醇，因为乙醇不仅易获得，而且相对来说安全性以及去除效果都比较优异。搅拌过程中lalzo与材料混合更加均匀，之后通过高温烧结，醇被蒸发，lalzo会在材料表面形成包覆。
11、优选地，作为进一步可实施的方案，所述高温烧结的步骤包括：在250℃-350℃的温度下烧结3h-4h，然后在600℃-700℃温度下烧结2h-6h。
12、高温烧结的第一步烧结温度条件例如为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃。时间条件例如为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h。第二步烧结温度条件例如为550℃、600℃、650℃、700℃、850℃；时间条件例如为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h。
13、本专利技术之所以采用的是分段焙烧，使lalzo在材料表面形成包覆，是因为两段温度煅烧生成的lalzo包覆层更加均匀，同时具有高稳定性和高离子电导等的特点，由此解决了现有技术中钠电正极材料存在容量不佳、空气稳定性差，以及倍率低的技术问题；此外，本专利技术提供的包覆方法，操作步骤少，工艺简单，成功率高，适合规模化推广生产。
14、所以，对于具体实践过程中发现采用两段焙烧的方式，以及每段焙烧都按照本专利技术的操作温度以及操作时间进行具体操作下，能够保证制备得到的材料具有更为优异的性能，提高了材料本身的稳定性，所以最好按照本专利技术的方案进行操作。
15、优选地，作为进一步可实施的方案，所述lalzo的用量为所述正极层状氧化物材料重量的0.1％-3％，优选地为0.5％-2.5％，更优选地为1-2％。
16、例如还可以选择为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％。
17、优选地，作为进一步可实施的方案，混合之后进行研磨，研磨的时间为20-60min。
18、优选地，作为进一步可实施的方案，研磨之后加入醇类，搅拌的时间为10-40min。
19、优选地，作为进一步可实施的方案，高温烧结之后进行降温，降温的速率为0.5℃/min-1℃/min。例如可以为0.5℃/min、0.6℃/min、0.7℃/min、0.8℃/min、0.9℃/min。
20、本专利技术还提供了上述制备方法制备得到的钠离子电池。
21、本专利技术的钠离子电池，循环稳定性好，倍率性能佳，工作性能出色。
22、上述钠离子电池除包含本专利技术正极材料的正极片外，还进一步包括电解液，以及隔膜；
23、可用电解质一般由将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钠离子电池的制备方法，其特征在于，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，所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、仲戊醇、正辛醇、仲辛醇以及正己醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温烧结的步骤包括：在250℃-350℃的温度下烧结3h-4h，然后在600℃-700℃温度下烧结2h-6h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述LALZO的用量为所述正极层状氧化物材料重量的0.1%-3%，优选地为0.5%-2.5%，更优选地为1-2%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，混合之后进行研磨，研磨的时间为20-60min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，研磨之后加入醇类，搅拌的时间为10-40min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，高温烧结之后进行降温，降温的速率为0.5℃/min-1℃/min。
8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得
9.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的钠离子电池以及权利要求8所述的钠离子电池在设备驱动中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池的制备方法，其特征在于，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，所述醇类包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、仲戊醇、正辛醇、仲辛醇以及正己醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温烧结的步骤包括：在250℃-350℃的温度下烧结3h-4h，然后在600℃-700℃温度下烧结2h-6h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述lalzo的用量为所述正极层状氧化物材料重量的0.1%-3%，优选地为0.5%-2...
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