[发明专利]一种降低钠离子电池正极材料pH值的方法及应用

说明书

本发明实施例涉及一种降低钠离子电池正极材料pH值的方法及应用，所述方法包括：用一定量的酸性物质和脂肪醇混合配置得到含有酸性物质的有机溶剂；在室温至50℃的条件下，向所述含有酸性物质的有机溶剂中加入待处理的钠离子电池正极材料，并以100‑600rmp速率搅拌0.5‑36小时，得到悬浊液；其中，按照质量比，酸性物质：脂肪醇：待处理的钠离子电池正极材料＝[0.005‑0.5]：1：[1‑30]；对所述悬浊液进行离心分离，并用乙醇进行一次或多次洗涤；将洗涤后的产物在60℃‑120℃下真空干燥，得到处理后的钠离子电池正极材料。

技术领域

本发明涉及钠离子电池材料制备方法技术领域，尤其涉及一种降低钠离子电池正极材料pH值的方法。

背景技术

钠离子电池因其具有与锂离子电池相似的“摇椅式”储能机理，被认为是最有前途的大规模储能系统的替代选择。其中，用作钠离子电池正极材料的O3型层状过渡金属氧化物都具有吸湿性。当材料暴露在潮湿的大气中时，通过从大气中吸收H₂O，Na⁺离子很容易与H⁺离子交换，在其材料表面生成残碱(J.Electrochem.Soc.,2015,162:A2538-A2550)。吸湿变质的材料配制成浆料时极易凝胶，会给涂布带来一定困难。

目前业内针对这一问题主要采用水洗或者醇洗等处理方式。但是每一种方式都有其局限性。

水洗包覆工艺会增加正极材料的比表面积，增加正极材料与电解液的副反应；由于Na⁺/H⁺离子交换，牺牲材料电化学性能，使得容量降低，循环变差，当处理后材料再次暴露在空气时，更容易吸收水分，增加与电解液副反应，电化学性能下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低钠离子电池正极材料pH值的方法及应用，以脂肪醇为溶剂，以酸性物质混合，用于处理钠离子电池正极材料，降低pH值，提高钠离子电池正极材料的加工性能及循环寿命，处理工艺简单，适于大规模工业生产中应用。

为此，第一方面，本发明实施例提供了一种降低钠离子电池正极材料pH值的方法，所述方法包括：

用一定量的酸性物质和脂肪醇混合配置得到含有酸性物质的有机溶剂；

在室温至50℃的条件下，向所述含有酸性物质的有机溶剂中加入待处理的钠离子电池正极材料，并以100-600rmp速率搅拌0.5-36小时，得到悬浊液；其中，按照质量比，酸性物质：脂肪醇：待处理的钠离子电池正极材料＝[0.005-0.5]：1：[1-30]；

对所述悬浊液进行离心分离，并用乙醇进行一次或多次洗涤；

将洗涤后的产物在60℃-120℃下真空干燥，得到处理后的钠离子电池正极材料。

优选的，所述脂肪醇包括：甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇甲醚、乙二醇甲醚中的一种或多种。

优选的，所述酸性物质包括：亚磷酸、焦磷酸盐、钨酸及钨酸盐、抗坏血酸、含磺酸基团化合物中的一种或多种。

优选的，所述钠离子电池正极材料为O3相正极材料，结构通式为：Na_xMO_y；

其中，M为Li,Ni,Mg,Cu,Mn,Zn,Co,Ca,Ba,Sr,Al,B,Cr,Zr,Ti,Sn,V,Mo,Nb,Sb,Nb中的一种或多种元素；x,y满足电荷平衡；0.5＜x＜1.5；y≥2。

优选的，所述钠离子电池正极材料具体为：Na_xCu_qFe_zMn_iM_1-q-z-iO₂；M为Li，Ni，Mg，Al，Cr，Ti，Mo，Nb，V中的一种或多种元素组合；0.5＜x≤1；0＜q＜1；0＜z＜1；0＜i＜1，q+z+i≤1。