[发明专利]一种高倍率性能的钠离子电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种高倍率性能的钠离子电池的制备方法，包括以下步骤首先以氯化亚铁、亚铁氰化钠作为原料制得普鲁士蓝材料，然后制备氧化石墨包覆普鲁士蓝纳米球，最后在水合肼溶液还原下制得石墨包覆普鲁士蓝纳米球作为钠离子正极材料；本发明采用异丙醇、N甲基吡咯烷酮作为溶剂对二硫化钼进行剥离，并采用氧化石墨进行包覆，最后通过水合肼溶液进行还原，得到石墨包覆二硫化钼纳米片状材料作为钠离子负极材料。该方法制得的钠离子电池制备过程中无需添加额外的导电剂，节约了成本，且制得的钠离子电池容量大，循环稳定性好，倍率性能优异。

主权项

一种高倍率性能的钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)正极片的制备1)将氯化亚铁和亚铁氰化钠分别与去离子水混合均匀，制得溶液A和溶液B；2)向溶液A中加入F127，超声搅拌至溶液澄清，制得溶液C，将溶液B超声搅拌至澄清，并加入溶液C，混合均匀后转移至水热釜，升温至70‑90℃，反应10‑30h，冷却至室温，离心，沉淀用去离子水洗3‑5次，真空干燥，得到蓝色固体；3)将260ml氧化石墨原液在500W的功率下超声处理1‑2h，然后分成20ml、40ml、80ml、120ml四份，并将四份氧化石墨原液加入去离子水分别配制成200ml的氧化石墨溶液，分别为溶液1、2、3、4；4)分别称取200mg蓝色固体加入到溶液1、2、3、4中，常温搅拌3‑6h，然后装入试管中，并在液氮中冷淬，最后放入冻干机中冻干48‑96h，得到氧化石墨包覆普鲁士蓝纳米球；5)将上述制得的氧化石墨包覆普鲁士蓝纳米球100mg加入到反应瓶中，敞开反应瓶并放入蓝盖瓶中，然后向蓝盖瓶中加入20ml水合肼溶液，并将蓝盖瓶密封，在50‑70℃下反应10‑20h，得到石墨/普鲁士蓝正极材料；6)用NMP将石墨/普鲁士蓝正极材料调制成膏状物涂抹在镍网上，然后在真空烘箱中80℃干燥4h后，将用压片机涂有样品的镍网压成薄片后，再放入真空烘箱120℃干燥12h，得到正极片；(2)负极片的制备A)将二硫化钼粉体与异丙醇、N甲基吡咯烷酮混合搅拌均匀，在1000W的功率下超声1‑6h，3000‑5000rpm转速下离心，干燥，得到二硫化钼纳米片状材料；B)将90ml氧化石墨原液在1000W的功率下超声处理40‑80min，然后分成5ml、15ml、30ml、40ml四份，并将四份氧化石墨原液加入去离子水分别配制成100ml的氧化石墨溶液，分别为溶液a、b、c、d；C)分别称取60‑80mg二硫化钼纳米片状材料加入到溶液a、b、c、d中，常温搅拌1.5‑4h，然后装入试管中，并在液氮中冷淬，最后放入冻干机中冻干48‑96h，得到氧化石墨包覆二硫化钼纳米片状材料；D)将上述制得的氧化石墨包覆二硫化钼纳米片状材料35mg加入到反应瓶中，敞开反应瓶并放入蓝盖瓶中，然后向蓝盖瓶中加入30ml水合肼溶液，并将蓝盖瓶密封，在50‑70℃下反应10‑20h，得到石墨包覆二硫化钼纳米片状材料；E)用NMP将石墨包覆二硫化钼纳米片状材料调制成膏状物涂抹在镍网上，然后在真空烘箱中80℃干燥4h后，将用压片机涂有样品的镍网压成薄片后，再放入真空烘箱120℃干燥12h，得到负极片；(3)电池的组装将上述制得的正极片、负极片重叠放置，中间以隔膜隔开，以镍丝引出电极，滴加电解质溶液润湿电极，真空封装得到钠离子电池。