[发明专利]一种导体包覆硫复合钠离子电池正极的制备方法

摘要

本发明公开了一种硫复合钠离子电池正极的制备方法，所述方法在电解质中掺杂稀土金属，形成的稀土金属元素‑O的带隙较V‑O小，使得电子由价带被激发到导带更容易，有利于促进电子传导。本发明的稀土金属掺杂的钠复合物与硫基正极材料在充放电电位方面互相兼容，且都具有过充放功能，以该复合正极材料为正极，有助于循环性能的提高；本发明通过采用水性聚氨酯和炭黑的添加解决了硫正极材料导电性差、放电中间产物多硫离子穿梭效应等问题。

主权项

1.一种硫复合钠离子电池正极的制备方法，该方法包括如下步骤：（1）制备得到稀土金属掺杂的钠复合物所述稀土金属掺杂的钠复合物组成为Na3V2‑xDyx(PO4)3，其中x=0.01‑0.03；按摩尔比为3:(2‑x):x:3称量氯化钠、五氧化二钒、硝酸镝和磷酸钾；将上述五氧化二钒、硝酸镝和葡萄糖加入去离子水中溶解，在60‑80度温度下加热搅拌成均匀混合溶液；将所述氯化钠和磷酸钾加入到上述混合溶液中，在真空温度为70‑90℃下旋蒸3‑4h；在100‑150℃下真空干燥5‑20h，形成电极材料前驱体，在氮气气氛下，经400‑600℃条件下预烧结3‑5h、700‑800℃高温烧结10‑15h，冷却后即得稀土金属掺杂的钠复合物Na3V2‑xDyx(PO4)3；（2）将稀土金属掺杂的钠复合物、硫化锂湿磨得到正极活性物质；（3）将二异氰酸酯、聚对苯二甲酸异山梨醇聚酯二元醇、聚乙二醇加入到反应容器中，搅拌，升温至95‑105℃反应3‑4h；将反应体系温度降温至65‑75℃，加入扩链剂、有机溶剂和催化剂，搅拌，在75‑85℃反应5‑6h；将反应体系温度降温至30‑40℃，加入水，高速分散乳化，并加入二元胺进行后扩链得到水性聚氨酯乳液；减压除去有机溶剂，得到水性聚氨酯；（4）将所述正极活性物质与炭黑和水性聚氨酯溶于N‑甲基吡咯烷酮中，混合均匀，制备正极浆料，将得到的正极浆料涂覆在铝箔上，真空干燥，获得钠离子电池正极。