[发明专利]一种水系可充钠电池正极材料及相应的钠电池

摘要

本发明公开了一种水系可充钠电池正极材料及水系钠电池。所制备正电极以Na_0.44Mn_0.9Ti_(0.1‑y)M_yO为主要活性物质，该材料比Na_0.44MnO具有更大的比表面积，在电池反应过程中可以与电解质溶液充分接触，可以该电极材料释放出更大的比容量并展现出出色的循环性。而且，该电极材料制备工艺较短，操作简单，成本较低，十分适合大规模工业化生产。使用该正极材料制备的水系可充钠电池，性能稳定，功率密度高，循环寿命长并且安全环保，成本低廉。

主权项

1.一种水系可充钠电池正极材料，以重量份数计，包括以下组分：Na0.44Mn0.9Ti(0.1‑y)MyO 65‑90份，导电剂9‑30份，黏粘剂1‑5份，其中M为Al、Fe、Cu、Cr中的一种，其中0≤y＜0.1；所述导电剂为碳纳米管，纳米碳纤维，石墨烯或碳气凝胶中的一种；所述黏粘剂为聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，羟甲基纤维素或聚丙烯酸中的一种或多种混合物；所述Na0.44Mn0.9Ti(0.1‑y)MyO的制备方法为：将Na2CO3，MnCO3，Ti(NO3)4，以及M的前驱体，混合均匀，研磨，其中各组分的用量按照Na、Mn、Ti、M的摩尔比为0.4:0.9:(0.1‑y):y进行计算，之后加入NaCl继续研磨搅拌均匀，然后在马弗炉中以730℃的温度中煅烧4‑6h，冷却至室温后，用去离子水和无水乙醇分别洗涤后，烘干，即得所需Na0.44Mn0.9Ti(0.1‑y)MyO，其中0≤y＜0.1；M的前驱体为Al(OH)3、Fe(NO3)3、Cu(OH)3或Cr(NO3)3中的一种；所述NaCl的投入量与Na2CO3的投入量摩尔比为1:12。