[发明专利]一种钠离子电池负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）提供包含二价过渡金属离子和三价过渡金属离子的混合水溶液，所述二价过渡金属离子包括Co²⁺、Fe²⁺或Ni²⁺，所述三价过渡金属离子包括Fe³⁺、Co³⁺或Mn³⁺，所述二价过渡金属离子与三价过渡金属离子的摩尔比为2~3:1；

（2）在保护气氛下，将所述步骤（1）得到的混合水溶液的pH值调节至8，得到预反应液；

（3）将所述步骤（2）得到的预反应液依次进行晶化反应、洗涤和干燥，得到水滑石；

（4）将所述步骤（3）得到的水滑石进行烧结，冷却得到钠离子电池负极材料；所述钠离子电池负极材料的化学组成M¹₃O₄@M²₃O₄，M¹包括Co元素、Fe元素或Ni元素，M²包括Fe元素、Co元素或Mn元素；

所述步骤（3）中水滑石的粒径为90~200nm；所述步骤（4）中烧结的温度为400~420℃，烧结的时间为3~4h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合水溶液中二价过渡金属离子的浓度为0.16M。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中晶化反应的温度为100~150℃，晶化反应的时间为20~25h。

4.一种采用权利要求1~3任一项所述制备方法制备得到的钠离子电池负极材料，所述钠离子电池负极材料为具有介孔的片层状结构。

5.一种包含权利要求4所述的钠离子电池负极材料的钠离子电极负极片。

6.一种根据权利要求5所述的钠离子电极负极片的制备方法，包括以下步骤：

将权利要求4所述钠离子电池负极材料、乙炔黑和聚氟乙烯溶液混合，得到浆料；

将所述浆料涂覆于集流体上，真空干燥后得到钠离子电极负极片。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钠离子电池负极材料、乙炔黑和聚氟乙烯溶液中的聚氟乙烯的质量比为5.5~6.2:2.8~3.2:1。

8.如权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，在所述集流体上涂覆的浆料的厚度为150~200μm；所述真空干燥的压力为-0.1MPa，真空干燥的温度为80~85℃，真空干燥的时间为10~12h。