[发明专利]储钠正极材料及其制备方法、包含其的正极浆料、正极和电池

权利要求书

1.一种储钠复合正极材料，其特征在于，包括NaMnO₂和Na₄Mn₉O₁₈的混合物。

2.如权利要求1所述的储钠复合正极材料，其特征在于，所述NaMnO₂与所述Na₄Mn₉O₁₈的质量比为(1～5):(1～5)，优选(1～2):(1～2)。

3.一种如权利要求1或2所述的储钠复合正极材料的制备方法，其特征在于，将NaMnO₂和Na₄Mn₉O₁₈通过机械混合即得；

优选地，所述机械混合在真空搅拌机、破壁机或超细分散系统中的任意一种中进行，优选在超细分散系统中进行；

优选地，所述机械混合包括超细分散；所述超细分散的转速为1000～3000r/min，优选3000r/min；

优选地，所述超细分散的时间为5～30s，优选10～15s；

优选地，所述超细分散循环进行2～3次；

优选地，所述机械混合之后还包括过筛；

优选地，所述过筛在所述超细分散系统中进行；

优选地，所述过筛用的筛网为150～300目。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述NaMnO₂通过固相法制备；

优选地，所述Na₄Mn₉O₁₈通过固相法制备；

优选地，所述固相法包括如下步骤：

(1)向含有钠盐和锰源的混合物中加入溶剂，经机械研磨得到混合浆料；

(2)将步骤(1)所得混合浆料在惰性气氛下煅烧，冷却，即得；

优选地，当制备所述NaMnO₂时，步骤(1)中所述钠盐中的钠与所述锰源中的锰的摩尔比为(1～1.2):1；

优选地，当制备所述Na₄Mn₉O₁₈时，步骤(1)中所述钠盐中的钠与所述锰源中的锰的摩尔比为(4～4.3):9。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述钠盐包括碳酸钠、乙酸钠和硝酸钠中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)中所述锰源包括四氧化三锰、三氧化二锰、碳酸锰、乙酸锰和硫酸锰中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述混合物中还含有碳源；

优选地，所述碳源包括葡萄糖、多巴胺、介孔碳、蔗糖、丙酮和异丙醇中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述混合物中碳源所占的质量百分数为2％～10％，优选2％～4％；

优选地，步骤(1)中所述溶剂包括去离子水、乙醇、丙酮和草酸溶液中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述溶剂与所述混合物的质量比为(2～7):(3～8)；

优选地，步骤(1)所述机械研磨包括球磨；

优选地，所述球磨的球磨介质与所述混合物的质量比为(1～10):(1～3)；

优选地，所述球磨在球磨机中进行；

优选地，所述球磨机的转速为300～600r/min；

优选地，所述球磨时间为4～12h。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中煅烧具体为：以1～4℃/min的速率第一次升温至350℃，保温2～10h，再以3～10℃/min的速率第二次升温至750～900℃，保温6～24h；

优选地，步骤(2)中煅烧具体为：以1.5～3℃/min的速率第一次升温至350℃，保温3～5h，再以4～6℃/min的速率第二次升温至800℃，保温10～15h；

优选地，所述步骤(2)所述煅烧前还包括干燥，优选烘干；

优选地，所述干燥包括：将步骤(1)所得混合浆料在60～80℃下干燥30～60min。

7.一种包括如权利要求1或2所述的储钠复合正极材料的储钠正极浆料。