[发明专利]一种基于纳米纤维骨架的钠离子电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于纳米纤维骨架的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钠盐、锰盐和酒精进行球磨混合，经干燥研磨得到粉末前驱体；经煅烧后冷却至室温得到Na_0.44MnO₂单晶；

S2、将Na_0.44MnO₂单晶与PVP和蒸馏水制成静电纺丝溶液，采用静电纺丝法制备Na_0.44MnO₂纳米纤维材料；

S3、采用研磨工艺通过碳化处理形成碳材料包覆Na_0.44MnO₂钠离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，钠盐和锰盐分别为Na₂CO₃，Mn₂O₃，按n(Na)/n(Mn)＝0.4～0.5摩尔比研磨，酒精的量为钠盐和锰盐总量的5％～10％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，干燥研磨的温度为40～50℃，研磨时间为4～6h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，将粉末前驱体在马弗炉中在200～350℃煅烧7～9h以分解碳酸盐，再在700～900℃下煅烧8～10h，冷却至室温得到Na_0.44MnO₂单晶。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，Na_0.44MnO₂溶液质量分数为20％～25％，PVP的质量为0.3～0.5g，溶解于25～50ml蒸馏水中。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，静电纺丝的电极距离为20～25cm，电压为30～40KV，注射器针头直径为0.03～0.05cm，纺丝原液注射速度为1～1.25ml/h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，将步骤S2得到的Na_0.44MnO₂纳米纤维材料与CNTs均匀混合，使用球磨机球磨4～8h。

8.一种Na_0.44MnO₂正极材料，其特征在于，根据权利要求1所述方法制备得到。

9.根据权利要求1所述方法制备的Na_0.44MnO₂正极材料或权利要求8所述的Na_0.44MnO₂正极材料在纽扣式电池中的应用。

10.根据权利要求8所述的纽扣式电池，其特征在于，纽扣式电池的充放电电压为2.0～3.8V，充电容量为101～105mAh/g，可逆容量为93.7～98.6mAh/g，100圈后容量保持为92.6％～96.7％。