[发明专利]具有强相互作用的阴阳离子共掺杂纳米级钠离子电池正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有强相互作用的阴阳离子共掺杂纳米级钠离子电池正极材料的制备方法，分别配制极性高分子聚合物模板剂溶液、碱溶液、掺杂的阴离子盐溶液和过渡金属盐溶液；将过渡金属盐溶液和碱溶液以及掺杂的阴离子盐溶液同时加入到极性高分子聚合物模板剂溶液中并搅拌反应，陈化后冷却分离、洗涤即可得到纳米片状纳米前驱体；将前驱体与钠盐、锂盐及掺杂的阳离子盐混合均匀后进行高温烧结，待自然冷却后得到阴阳离子共掺杂纳米级钠离子电池正极材料。本发明制备过程简单，并且能够提高钠离子电池正极材料结构的稳定性，获取较好的比容量和循环稳定性。

主权项

1.具有强相互作用的阴阳离子共掺杂纳米级钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：分别配制极性高分子聚合物模板剂溶液、掺杂的阴离子盐溶液、碱溶液和过渡金属盐溶液；所述极性高分子聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、柠檬酸、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、4‑(2‑羟乙基)‑哌嗪乙磺酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚马来酸酐或聚季胺盐中的一种或多种；所述掺杂的阴离子盐溶液中掺杂的阴离子为Cl^‑、Br^‑、I^‑、S^2‑或Se^2‑中的一种或多种；所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾或氨水中的一种或多种；所述过渡金属盐为可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐；步骤S2：将过渡金属盐溶液、掺杂的阴离子盐溶液和碱溶液加入到极性高分子聚合物模板剂溶液中于15‑70℃搅拌反应0.5‑5小时，反应结束后陈化0.5‑24小时，再用洗涤剂离心洗涤后干燥研磨得到纳米片状前驱体；步骤S3：将纳米片状前驱体与钠盐、锂盐和掺杂的阳离子盐混合均匀，于500‑1200℃烧结6‑48小时，待自然冷却后得到具有强相互作用的阴阳离子共掺杂纳米级钠离子电池正极材料；所述钠盐为碳酸钠、乙酸钠、氯化钠或硝酸钠中的一种或多种；所述锂盐为碳酸锂；所述掺杂的阳离子盐中掺杂的阳离子为Mg²⁺、Zn²⁺、Ag⁺、Cu²⁺、Ti⁴⁺、Al³⁺、Cr⁴⁺或Fe³⁺中的一种或多种。