[发明专利]一种钠离子电池铝掺杂氧化锌包覆镍锰酸钠正极材料及其制备方法在审
申请号: | 202111387517.7 | 申请日: | 2021-11-22 |
公开(公告)号: | CN114388794A | 公开(公告)日: | 2022-04-22 |
发明(设计)人: | 徐赛龙;徐康;邢绚绚;俞连正 | 申请(专利权)人: | 北京化工大学 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M4/525;H01M4/36;H01M10/054 |
代理公司: | 北京中知星原知识产权代理事务所(普通合伙) 11868 | 代理人: | 王维佳;艾变开 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 钠离子 电池 掺杂 氧化锌 包覆镍锰酸钠 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种钠离子电池铝掺杂氧化锌包覆镍锰酸钠正极材料,为核-壳结构,铝掺杂氧化锌作为壳包覆镍锰酸钠。
2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,作为壳的铝掺杂氧化锌中,铝源与锌源的摩尔比为1-10:90-99,优选1-3:97-99。
3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,作为核的镍锰酸钠的粒径为1-5μm,作为壳的铝掺杂氧化锌包覆层的厚度为30-100nm,包覆层厚度均匀。
4.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于,作为核的镍锰酸钠的粒径为1-3μm,作为壳的铝掺杂氧化锌的厚度为30-50nm。
5.权利要求1-4任一项所述正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a)将镍锰酸钠加入含有铝源、锌源和络合剂的水溶液中,经过加热搅拌充分络合,得到凝胶;
b)将所述凝胶干燥处理,得到干凝胶;
c)将所述干凝胶研磨后,空气下煅烧得到所述铝掺杂氧化锌包覆镍锰酸钠。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述铝源为铝的可溶性盐、所述锌源为锌的可溶性盐,比如它们的卤盐,硝酸盐;进一步地,所述铝源为九水合硝酸铝,所述锌源为六水合硝酸锌。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述络合剂为二元酸和/或氨基酸,所述二元酸选自柠檬酸,酒石酸、琥珀酸、草酸中的至少一种,所述氨基酸含有巯基或羟基,具体选自丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述络合剂为二元酸和氨基酸按照质量比2-10:1的复配;优选地,所述络合剂为柠檬酸和酪氨酸按照质量比3-5:1的复配。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述含有铝源、锌源的摩尔比为1-3:97-99;络合剂的用量是铝源、锌源总质量的2-3倍;
所述铝源、锌源质量的总和占镍锰酸钠质量的0.5-1.5wt%,优选为0.8-1.1wt%。
10.一种钠离子电池,其特征在于,正极材料是权利要求1-4任一项所述的正极材料,或者以权利要求5-9任一项制备方法制得的正极材料。
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