[发明专利]一种Na2

权利要求书

1.一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)按Na₂Ti_3-xM_xO₇中各元素的摩尔比将钠源、钛源、M源、有机溶剂和分散剂混合并搅拌，得到混合物料，将混合物料洗涤，烘干，得到Na₂Ti_3-xM_xO₇前驱体材料；式中M为Co、Zr、Mn、Cr元素中的至少一种，0＜X≤0.2；

(2)将Na₂Ti_3-xM_xO₇前驱体材料分散于水中，然后加入有机添加剂并搅拌，然后干燥；

(3)在惰性气氛下，将步骤(2)干燥后的材料煅烧，得到Na₂Ti_3-xM_xO₇材料；

步骤(2)中所述有机添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、葡萄糖、蔗糖中的任一种或几种的混合物,添加剂的能够实现前驱体的均匀分散和控制合成材料的形貌结构；所述有机添加剂与所述钛源的物质的量比为1：(10-20)；所述搅拌时间为2-5小时；所述干燥为喷雾干燥。

2.根据权利要求1所述的一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述钠源为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的任一种或几种的混合物；所述有机溶剂为无水乙醇；所述分散剂为去离子水；所述钛源为二氧化钛、钛酸甲酯、钛酸四乙脂、钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯中的任一种或几种的混合物；所述M源为氯化钴、硝酸钴、硫酸钴、乙酸钴、乙酸锆、硝酸锆、氯化锆、氧化锆、硫酸锆、碳酸锰、乙酸锰、硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、硝酸铬、乙酸铬、氯化铬、硫酸铬中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述分散剂与所述有机溶剂的体积比为1：(1-2)；所述钠源与所述分散剂的质量体积比为0.005-0.01g/mL；所述搅拌时间为2-10小时；所述洗涤采用的试剂为去离子水和丙酮。

4.根据权利要求1所述的一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)采用马弗炉、管式炉、坩埚炉中的任一种进行煅烧；所述煅烧温度为500-800℃，煅烧时间为1-3小时。

5.一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的应用，其特征在于，将权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得的Na₂Ti_3-xM_xO₇材料用作钠离子电池的负极材料。

6.根据权利要求5所述的一种Na₂Ti_3-xM_xO₇材料的应用，其特征在于，组装钠离子电池包括如下步骤：

(1)负极极片的制备：将Na₂Ti_3-xM_xO₇材料、导电剂、粘结剂和溶剂混合均匀，得到分散液；

(2)将分散液涂覆于集流体上，然后干燥，得到负极极片；

(3)钠离子电池组装：将负极极片与钠片组装成钠离子电池。