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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池,尤其是涉及一种钠离子正极材料及其表面残碱的控制方法。
技术介绍
1、钠离子电池正极材料,因钠源高活性的特点,易与水分和空气中的二氧化碳反应,生成表面残碱。钠电正极材料表面残碱不仅会影响材料的容量与库伦效率,还会导致在电池的制造过程中,发生凝胶从而导致无法涂布,高表面残碱在电池中,会导致电池的内阻增大,从而影响电芯与系统的使用寿命。
2、此外,通过直接让钠离子电池正极材料在空气中吸收水分,材料表面水分会在很短的时间内升高至1000ppm以上,难以控制。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术的一个目的在于提出一种钠离子正极材料及其表面残碱的控制方法,能够解决现有技术中的钠电正极材料表面残碱的含量无法控制的技术问题。
2、根据本专利技术第一方面实施例的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,包括如下步骤:将钠离子正极材料进行烧结和粉碎;将粉碎后的物料和水分缓释器放置在滚筒中,通过所述滚筒转动,以使物料和所述水分缓释器接触,所述水分缓释器释放水分使物料吸收水分;将吸收了水分的物料在氩气氛围中进行密封后烘烤,原位生成氢氧化钠。
3、根据本专利技术实施例的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,通过将粉碎后的物料和水分缓释器放置在滚筒中,通过滚筒转动,以使物料和水分缓释器接触,水分缓释器释放水分使物料吸收水分,有利于实现对于物料中的水分进行精确控制,再将吸收了水分的物料在氩气氛围中进行密封后烘烤,
4、可选地,将密封后的物料进行烘烤的条件包括:60℃烘烤,且烘烤72h-240h。
5、可选地,对物料进行密封的步骤包括:将吸收了水分的物料,在-30℃露点环境下取样,放入手套箱内,在氩气氛围下用铝箔自封袋密封。
6、可选地,所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,还包括如下步骤:将原位生成氢氧化钠的物料在二氧化碳氛围下烧结,原位生成碳酸钠。
7、可选地,将原位生成氢氧化钠的物料在二氧化碳氛围下烧结的条件包括:在二氧化碳环境中,压力为5pa-80pa,保温温度设置300℃-600℃,保温时间3h-60h。
8、可选地,将所述钠离子正极材料进行烧结和粉碎的步骤包括:将所述钠离子正极材料在-30℃露点环境中在气氛炉中进行800℃-900℃的高温烧结,烧结过程中向气氛炉内通入氮气,并维持气氛炉内压力在5pa-80pa,恒温烧结6h-20h,升温、恒温段与降温段均保持5pa-80pa的炉内正压环境;将烧结后的物料转移到充满氩气的手套箱内,手套箱内水、氧浓度均低于0.01ppm,在手套箱内进行物料粉碎,在手套箱内进行物料封装。
9、可选地,所述钠离子正极材料采用层状过渡金属氧化物钠离子电池正极材料,材料通式为naacuxfeymnza1-x-y-zo2,其中a为对过渡金属进行掺杂取代的元素,a是li、ni、mg、zn、co、al、zr、ti中的一种或多种,其中0.5<a≤1.1,0<x≤0.5,0<y≤0.5,0<z≤0.5;a、x、y、z的取值满足化学式的电荷平衡。
10、可选地,所述滚筒的转速为5rpm-60rpm,滚动时间2h-6h。
11、可选地,所述水分缓释器包括:壳体,所述壳体的形状为圆柱形,所述壳体的侧壁设有开口,所述壳体内具有与所述开口连通的收容空间;多孔体,所述多孔体安装于所述收容空间,所述多孔体用于存储水分,且所述多孔体内的水分通过所述开口释放。
12、根据本专利技术第二方面实施例的钠离子正极材料,包括上述任一所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法制备得到的正极材料。
13、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将密封后的物料进行烘烤的条件包括:60℃烘烤,且烘烤72h-240h。
3.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,对物料进行密封的步骤包括:
4.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,还包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将原位生成氢氧化钠的物料在二氧化碳氛围下烧结的条件包括:在二氧化碳环境中,压力为5Pa-80Pa,保温温度设置300℃-600℃,保温时间3h-60h。
6.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将所述钠离子正极材料进行烧结和粉碎的步骤包括:
7.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,所述钠离子正极材料采用层状过渡金属氧化物钠离子电池正极材料,材料通式为NaaCuxFeyMnzA1
8.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,所述滚筒的转速为5rpm-60rpm,滚动时间2h-6h。
9.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,所述水分缓释器包括:
10.一种钠离子正极材料,其特征在于,包括权利要求1-9中任一所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法制备得到的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将密封后的物料进行烘烤的条件包括:60℃烘烤,且烘烤72h-240h。
3.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,对物料进行密封的步骤包括:
4.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,还包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将原位生成氢氧化钠的物料在二氧化碳氛围下烧结的条件包括:在二氧化碳环境中,压力为5pa-80pa,保温温度设置300℃-600℃,保温时间3h-60h。
6.根据权利要求1所述的钠离子正极材料的表面残碱的控制方法,其特征在于,将所述钠离子正极材料进行烧结和粉碎的步骤包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐斌,殷苓,赵月朋,王勇,王茜茜,
申请(专利权)人:山西华钠铜能科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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