【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠电池正极材料，尤其是一种复合型正极材料的制备方法。
技术介绍
1、目前，锂离子电池因其长寿命和高能量密度在电化学储能领域占据领先地位。全球锂资源的估计总量在1500万至3000万吨之间，但这些资源地理分布不均。与此同时，废旧锂离子电池中锂的回收率极低，不足1%，几乎可以忽略不计。面对锂资源的潜在短缺，研究人员正在寻找成本效益更高、获取更容易的替代材料。近年来，钠离子电池因其在地球上巨大的钠储量、低廉的成本和对大型可再生电化学储能系统日益增长的需求，再一次引起了科研界的广泛关注。钠离子电池呈现多项潜在优势，其中包括：（1）丰富且广泛分布的钠资源，导致其成本相对较低；（2）钠离子能够与目前使用的锂电池生产设备兼容；（3）相比铜箔，使用价格更低廉的铝箔可以作为钠电池中正负极集流体。此外，由于不存在过度放电问题，电池整体成本进一步得以降低；综上相比锂电池技术，钠离子电池在可持续发展和经济效益方面具备了显著的优势。这些特性预示着钠离子电池在未来市场的有利竞争地位。钠离子电池的发展迫切需要高容量和稳定性的电极材料。在钠离子电池系统中，正极材料是限制其成本和能量密度的核心因素。研究并开发高性能的正极材料变得尤为关键。
2、中国专利cn115133002b：提供了一种钠电池正极材料，所述钠电池正极材料的化学式如下：xnambo3.yna2ti3o7.zna3v2(bo3)3/c；其中，x、y和z的摩尔数之比为0.94～0.96：0.02～0.03：0.02～0.03；m为fe和mn，fe与mn的摩尔数之比为8～9:1
3、中国专利cn116435481a：涉及一种固相法制备高构型熵表层的钠电池正极材料的方法，包括以下步骤：(1)设置表层材料的化学式a，所述化学式a中必须包含至少两种有利于含钠层状氧化物材料形成的元素，同时包含至少3种掺杂元素(2)按化学式a，称量对应金属元素的化合物，混合均匀，得到a-前驱体；(3)获得层状正极材料b，与所述a-前驱体混合均匀，得到b(a-前驱体)；对所述b(a-前驱体)进行热处理，得到高构型熵表层的钠电池正极材料。
4、中国专利cn117069162b：提供了一种掺杂包覆的钠电池正极材料、其制备方法及用途，包括：制备正极材料前驱体，与钠源混合后烧结，得到正极材料；将纳米纤维素和导电纳米颗粒加入tris缓冲溶液得到分散液；向分散液中加入多巴胺后混合反应，经过纯化和干燥得到包覆材料；将正极材料加入分散溶剂中形成悬浊液，加入包覆材料，混合均匀后经过滤、洗涤和干燥后得到包覆中间产物，烧结后得到钠电池正极材料。
5、以上专利及现有技术制备的正极材料，其循环稳定性和倍率性能仍有待提高。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种复合型正极材料的制备方法，其操作步骤为：
2、s1：在包覆过程中，将80-100份na0.67ni0.33-xmn0.67vxo2前驱体均匀分布在200-300份无水醇溶液中；然后加入3-7份na3v2o2(po4)2f，经过8-12h的充分混合和强烈搅拌，于50-60℃下干燥8-12小时，获得固体粉末；
3、s2：将固体粉末，在空气的氛围中，于500-650℃下煅烧3-5h，得到复合型正极材料。
4、所述的na0.67ni0.33-xmn0.67vxo2前驱体的制备方法为：
5、a1：将60-70份钠源、15-20份镍源、70-80份锰源、15-20份五氧化二钒、0.08-0.4份助磨剂，混合均匀；
6、a2：将混合物加入至球磨罐中，300-400r/min，加入50-70份无水乙醇，球磨90-120min后，干燥；
7、a3：将球磨后的粉末压成片状，放入至马弗炉，在空气的氛围下，于700-950℃焙烧8-12小时后，冷却至室温，得到na0.67ni0.33-xmn0.67vxo2前驱体。
8、所述的na3v2o2(po4)2f的制备方法为：
9、b1：向60-70份去离子水中加入15-20份v2o5、30-40份草酸，于60-70℃下搅拌40-60min；
10、b2：在10-20份去离子水中加入10-15份naf、8-12份nh2h2po4，搅拌溶解后，加入至b1的溶液中；
11、b3：把b2获得的溶液放到聚四氟乙烯高压釜中，在鼓风干燥箱中，于150-170℃下进行8-12小时的水热处理，并将其冷却到室温；经过三次用去离子水清洗得到的蓝色物质后，最终在60-70℃下，干燥8-12小时；
12、b4：然后在n2气氛下，将b3得到的粉末在500-650℃下以3℃每分钟的速度，烧结90-120min，得到na3v2o2(po4)2f。
13、钠源为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氯化钠中的一种。
14、镍源为氧化镍、氢氧化镍中的一种。
15、锰源为硫酸锰、氧化锰、碳酸锰中的一种。
16、助磨剂的制备方法为：
17、搅拌釜在氮气条件下，保持氮气冲入10-30min，将10-20份二巯基丁二酸钒、30-50份油酸钠、2-5份苯乙烯基硼酸二乙醇胺酯cas号411222-52-1、200-300份甲苯、3-7份乙醇钠，在80-90℃下搅拌反应100-150min，反应结束后，减压蒸馏除去甲苯，得到助磨剂。
18、二巯基丁二酸钒的制备方法为：
19、按重量份，将20-40份二巯基丁二酸、18-36份硝酸钒、500-700份水，在40-50℃下搅拌反应100-150min，蒸馏除去水，即可得到二巯基丁二酸钒。
20、反应机理
21、巯基加成反应的基本原理：巯基（-sh）是一种强亲核试剂，能够与碳-碳双键（c=c）发生加成反应；这种反应通常通过迈克尔加成机理进行，其中巯基攻击双键上的缺电子碳原子，形成新的碳-硫键（c-s）；在二巯基丁二酸钒中，每个巯基都可以独立参与此类反应。
22、第一个巯基与油酸钠的反应：油酸钠（ch3(ch2)7coona）中的碳碳双键可与巯基发生加成反应。
23、第二个巯基与苯乙烯基硼酸二乙醇胺酯的反应：苯乙烯基硼酸二乙醇胺酯含有一个苯乙烯基团，巯基攻击苯乙烯基团的双键，形成新的碳-硫键，同时双键打开形成单键结构；这个反应遵循典型的迈克尔加成机理。
24、技术效果
25、本专利技术的一种复合型正极材料的制备方法，本专利技术与现有技术相比，具有以下显著效果：
26、1、提高研磨效率：助磨剂的加入能够显著降低研磨介质之间的直接摩擦，减少能量损失，从而在相同条件下提高研磨效率；这意味着可以在更短的时间内达到相同的研磨效果，或者在相同的时间内获得更好的产品质量。
27、2、改善产品性能：由于助磨剂的特殊结构和组成，助磨剂包含以下结构特征：一端与油酸钠相连；另本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复合型正极材料的制备方法，其操作步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的Na0.67Ni0.33-xMn0.67VxO2前驱体的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的Na3V2O2(PO4)2F的制备方法为：
4.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的钠源为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氯化钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的镍源为氧化镍、氢氧化镍中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的锰源为硫酸锰、氧化锰、碳酸锰中的一种。
7.根据权利要求2所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的助磨剂的制备方法为：
8.根据权利要求7所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的二巯基丁二酸钒的制备方法为：
【技术特征摘要】
1.一种复合型正极材料的制备方法，其操作步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的na0.67ni0.33-xmn0.67vxo2前驱体的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的na3v2o2(po4)2f的制备方法为：
4.根据权利要求1所述的一种复合型正极材料的制备方法，其特征在于：所述的钠源为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、氯化钠中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄耀博，吴清国，张波，黄耀峰，刘忠正，李小龙，
申请(专利权)人：浙江山高新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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