[发明专利]一种网状结构钠离子电池电极材料的制备方法

摘要

本发明为一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法。该方法包括如下步骤：第一步，前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒的制备；第二步，网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体的制备：第三步，网状结构锰酸钠钠离子电池正极片的制备：将第二步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒(NMO)与碳纳米管(CNT)加入到去离子水中，将混合溶液超声分散15～60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液真空抽滤成自组装薄片，由此制得网状结构锰酸钠钠离子电池正极片。本发明所制备的网状结构NMO自组装电极材料置于水系钠离子电池中，展现出优异的电化学性能。

主权项

1.一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：第一步，前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒的制备：将高锰酸钾（KMnO4）、氢氧化钠（NaOH）和硫酸锰（MnSO4）溶于去离子水中得到混合溶液，使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，取出反应后的混合溶液，用去离子水对反应液洗涤离心分离，以3000～12000r/min的转速离心1～10次，将离心得到的沉淀物置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～30h，由此制得前驱体碳网状结构钠纳米颗粒，待用；其中，摩尔比为高锰酸钾：氢氧化钠：硫酸锰=1：1～40：1～10；第二步，网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体的制备：将第一步制得的前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒加入至10～40mol/L的氢氧化钠（NaOH）溶液中，其中，每50mL的20mol/L的氢氧化钠溶液加2～3g前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒；使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，将该澄清混合溶液转移到以聚四氟乙烯为衬底的反应釜中，在150～250℃下保温1～30h，而后自然冷却到室温，取出反应后的混合溶液，将其置于离心机中以5000～12000r/min的转速，用去离子水对反应液洗涤分离1～10次，得到前驱体网状结构锰酸钠，将其置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～40h，由此制得前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒，待用；第三步，网状结构锰酸钠钠离子电池正极片的制备：将第二步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒（NMO）与碳纳米管（CNT）加入到去离子水中，将混合溶液超声分散15～60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液真空抽滤成自组装薄片，40~90℃真空干燥1~10h，将薄片从滤膜上剥离，由此制得网状结构锰酸钠钠离子电池正极片；其中，真空抽滤的真空度为-0.1MPa，自组装薄片的厚度为202~750μm；质量比锰酸钠：碳纳米管=1～10：1；每30mL去离子水中加入0.1～0.3g碳纳米管。