[发明专利]一种高倍率钠离子电池正极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高倍率钠离子电池正极材料，包括以下重量份原料：NaLuO₂20‑30份、壳聚糖改性碳纳米管10‑20份、改性氧化铝6‑10份、环氧树脂5‑9份、羧甲基纤维素钠2‑5份、聚乙二醇1‑3份、乙醇溶剂25‑35份。本发明正极材料以NaLuO₂为基体，通过加入壳聚糖改性碳纳米管、改性氧化铝进行配合处理，增强产品的高倍率容量和循环性能，改性氧化铝以氧化铝经过十二烷基硫酸钠溶液、磷酸三甲酯、异丁香酚处理，得到的氧化铝具有高活性和稳定性，配合碳纳米管，能够具有协助增效的性能，增强产品的循环稳定性，提高产品的放电保持率。

技术领域

本发明涉及钠离子正极材料技术领域，具体涉及一种高倍率钠离子电池正极材料及其制备方法。

背景技术

钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似，是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。充电时，Na+从正极脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，Na+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。在正常的充放电情况下，钠离子在正负极间的嵌入脱出不破坏电极材料的基本化学结构。

现有的正极材料高倍率下容量不是很高，同时高倍率下放电的保持率较差，导致循环稳定性较低，正极材料的使用得到限制，基于此，本发明对其进一步的改进处理。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高倍率钠离子电池正极材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种高倍率钠离子电池正极材料，包括以下重量份原料：

NaLuO₂20-30份、壳聚糖改性碳纳米管10-20份、改性氧化铝6-10份、环氧树脂5-9份、羧甲基纤维素钠2-5份、聚乙二醇1-3份、乙醇溶剂25-35份。

优选地，所述正极材料包括以下重量份原料：

NaLuO₂25份、壳聚糖改性碳纳米管15份、改性氧化铝8份、环氧树脂7份、羧甲基纤维素钠3.5份、聚乙二醇2份、乙醇溶剂30份。

优选地，所述壳聚糖改性碳纳米管的制备方法为：

S01：将碳纳米管先于质子辐照箱内辐照10-20min，辐照功率为350-450W，辐照结束，得到辐照型碳纳米管；

S02：将10-20份壳聚糖加入到25-35份硅烷偶联剂液中，然后加入3-6份柠檬酸钠，随后再加入1-3份硝酸钴溶液、0.5-0.9份硫酸镧，搅拌混合充分，得到壳聚糖改性液；

S03：将辐照型碳纳米管、壳聚糖改性液按照重量比1:4混合搅拌处理，搅拌结束，水洗、干燥，得到壳聚糖改性碳纳米管。

优选地，所述硝酸钴溶液的质量分数为10-15％。

优选地，所述混合搅拌处理的转速为300-350r/min，搅拌温度为65-75℃，搅拌时间为30-40min。

优选地，所述硅烷偶联剂液的制备方法为：

将10-20份硅烷偶联剂KH570、25-35份磷酸缓冲溶液和1-5份乙基苯甲酸，以550-650r/min的转速搅拌10-20min，搅拌混合充分，随后再加入1-5份N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷，继续以5-10min，搅拌混合充分，得到硅烷偶联剂液。