[发明专利]一种用于电池正极的复合材料的制备方法

摘要

本发明为一种用于电池正极的复合材料的制备方法。该方法通过真空抽滤形成NMO‑RGO复合材料膜，高温处理直接得到电极片，省去了通过添加粘结剂和导电剂制极片的过程。利用该复合材料作为正极，Zn片作为负极，钠盐和锌盐混合溶液作为电解液，组成的新型水系钠离子电池在100 mA g^‑1的电流密度下经过30循环，放电比容量仍然能稳定在42 mAh g^‑1左右，循环性能优良，并且安全性能好，无污染。该电池是一种绿色低成本的极具市场前景的二次电池。

主权项

1.一种用于电池正极的复合材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：步骤一：制备Na_0.44MnO₂：将Mn₂O₃加入到浓度为2~8mol/L的NaOH溶液中，搅拌30~60min；然后将溶液倒入反应釜中，140~400℃下水热反应24~56h，反应完毕，温度降至室温后，用去离子水或者乙醇离心；在真空干燥箱中干燥，得到Na_0.44MnO₂；其中，每10~50mL NaOH溶液中加入0.5~4mmol的Mn₂O₃；步骤二：制备还原氧化石墨烯RGO的悬浊液：将RGO加入到H₂O中，超声分散1~3h，形成悬浊液；其中，质量比RGO：H₂O=1：（100~2000）；步骤三：制备NMO‑RGO复合材料膜：取步骤一制备的Na_0.44MnO₂，加入到步骤二制备的RGO溶液中，超声分散1~3h，然后，用真空抽滤机进行抽滤，真空度为‑0.1MPa，在滤膜上形成厚度为20~150μm的NMO‑RGO前驱体薄膜，室温下干燥1~10h，将前驱体薄膜从滤膜上剥离；其中，质量比Na_0.44MnO₂：RGO=1：0.01~10；抽滤所用滤膜为PETT滤膜或者CN‑CA混合纤维滤膜，滤膜孔径为0.2~0.65μm，滤膜直径为2~8cm；步骤四：将抽滤后的NMO‑RGO前驱体薄膜在氩气气氛下进行200~300℃煅烧1~8h，待自然冷却至室温，得到用于电池正极的复合材料。