[发明专利]一种高功率稳定的钠离子电池阴极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，包括电极芯材和改性碳纤维；所述改性碳纤维的制备方法包括如下步骤：将酶解后的碳纤维和纳米氟碳按照5-8∶1的重量配比混合加热后采用螺杆挤出机挤出，得改性碳纤维挤出物；将所述改性碳纤维挤出物送入纺丝箱进行纺丝，得改性碳纤维粗长丝；将所述改性碳纤维粗长丝进行牵伸，得到改性碳纤维细长丝，牵伸是采用牵伸机，牵伸压力为0.1～0.5bar，冷却温度为5～10℃。

2.根据权利要求1所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，所述电极芯材的制备方法包括如下步骤：(1)将碳芯材料与氢氧化钾混合，在惰性气氛下高温煅烧活化，清洗干净后得到活化后的碳材料；(2)将步骤(1)所得活化后的碳材料浸泡于浓酸中，得到亲水性的碳材料；(3)将步骤(2)所得亲水性的碳材料与升华硫混合，研磨后高温熔融复合，得到具有多孔结构的硫-碳复合物；(4)将步骤(3)所得硫-碳复合物浸泡于亲水性高分子水溶液中，冷冻干燥后得到亲水性高分子包覆膜包覆的硫-碳电极芯材。

3.根据权利要求2所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，所述步骤(1)中碳材料与氢氧化钾的质量比为1：5-15，活化后用质量浓度为8%的稀盐酸处理，过滤后加乙醇洗2～3次。

4.根据权利要求3所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，所述浓酸为硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，处理温度为50-200℃，浸泡时间为1-12h。

5.根据权利要求4所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，螺杆挤出机工作温度为250~300℃。

6.根据权利要求5所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，纺丝箱的温度为220~250℃。

7.根据权利要求6所述高功率稳定的钠离子电池阴极材料，其特征在于，所述酶解后的碳纤维的制备方法包括如下步骤：将碳纤维分散在pH值8-9的碱性分解酶溶液中，并在温度为40-60℃条件下酶解2-3小时，得碳纤维酶解液；对所述碳纤维酶解液进行离心分离，去除滤液后进行干燥，得酶解后的碳纤维。

8.一种如权利要求7所述的高功率稳定的钠离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将改性碳纤维和电极芯材混合均匀得到混合物；(2)将所述混合物采用行星球磨法球磨混合；(3)将球磨后的混合物置于氧气气氛中进行煅烧处理后自然降温得所述钠离子电池阴极材料。