[发明专利]新型钠离子正极材料制备方法

权利要求书

1.一种新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(ⅰ)将至少一种过渡金属盐分散超声分散于溶剂中，获得金属盐溶液；

(ⅱ)采用电化学沉积的方法制备超薄二维层状金属氢氧化物前驱体；

(ⅲ)将步骤(ⅱ)所得前驱体进行相变重构，即得用作钠离子正极材料的层状过渡金属羟基氧化物纳米片阵列。

2.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐为Co(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂、CoCl₂、NiCl₂、MnCl₂、FeCl₂、FeCl₃、TiCl₄、VCl₃、CoSO₄、NiSO₄、MnSO₄、FeSO₄中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述过渡金属盐的浓度为0.02M～0.2M。

4.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述溶剂为去离子水，所述溶剂的体积为50mL～100mL。

5.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述电化学沉积的方法具体为：将工作电极、辅助电极和参比电极组成的三电极体系置于金属盐溶液中，赋予三电极体系一定的负压，进行沉积，即可在工作电极上获得超薄二维层状金属氢氧化物前驱体，将前驱体干燥后用于相变重构。

6.根据权利要求5所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述工作电极为基底，所述辅助电极为铂丝，所述参比电极为饱和甘汞电极或饱和银/氯化银电极；所述基底为碳布、碳纸、碳泡沫或泡沫镍中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述三电极体系的负压范围为–0.7V～–2V；沉积时间根据金属盐溶液的浓度及金属盐溶液的种类确定；所述干燥温度为60℃，干燥时间为12h。

8.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述相变重构的具体方法为：将干燥后的超薄二维层状金属氢氧化物前驱体置于碱溶液中，进行循环伏安测试，直到测试曲线相重合。

9.根据权利要求8所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述碱溶液为LiOH、NaOH或KOH中的任意一种或多种；所述循环伏安测试电压窗口为0～0.9V，电压上限低于1V，扫描速度为1–100mVs^–1。

10.根据权利要求1所述的新型钠离子正极材料制备方法，其特征在于：所述超薄二维层状金属氢氧化物前驱体为CoFe-LDH，CoNi-LDH，CoMn-LDH，CoTi-LDH，CoV-LDH，NiFe-LDH，NiMn-LDH，NiTi-LDH，NiV-LDH，Co(OH)₂，Ni(OH)₂，Fe(OH)₃中的任意一种或多种；所述层状过渡金属羟基氧化物纳米片阵列为CoOOH，NiOOH，FeOOH，Co_xFe_1-xOOH，Co_xNi_1-xOOH，Co_xMn_1-xOOH，Co_xTi_1-xOOH，Co_xV_1-xOOH，Ni_xFe_1-xOOH，Ni_xMn_1-xOOH，Ni_xTi_1-xOOH，Ni_xV_1-xOOH中的任意一种或多种。