CN108063239A - 一种网状结构钠离子电池电极材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法。该方法包括如下步骤：第一步，前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒的制备；第二步，网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体的制备：第三步，网状结构锰酸钠钠离子电池正极片的制备：将第二步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒(NMO)与碳纳米管(CNT)加入到去离子水中，将混合溶液超声分散15～60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液真空抽滤成自组装薄片，由此制得网状结构锰酸钠钠离子电池正极片。本发明所制备的网状结构NMO自组装电极材料置于水系钠离子电池中，展现出优异的电化学性能。

Description

一种网状结构钠离子电池电极材料的制备方法
技术领域
本发明涉及钠离子电池电极材料的制备方法，更具体地涉及一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法。
背景技术
适合于大规模储电应用的二次电池体系必须具有资源广泛、价格低廉、环境友好、安全可靠的特点，同时兼顾能量密度、功率密度等电化学性能指标要求。先进的锂离子电池被认为是储能技术的理想体系，但是地球上锂的资源储量有限，且锂离子电池电解液为有机体系，存在污染和安全性问题。而水系钠离子电池由于采用中性的盐水溶液作为电解质，既避免了有机电解质的易燃问题，又克服了传统水系电池的高污染，寿命短(如铅酸电池)和价格昂贵(镍氢电池)的缺点，是能够满足大型储能技术要求的理想体系之一。
从资源和环境等方面考虑，水系钠离子电池作为储能应用具有很大的优势。早在20世纪80年代，人们就开展了有机系钠离子电池正负极材料的研究，那时有关储钠反应的正负极材料体系大多简单地移植锂离子电池中成功应用的材料结构，而没有充分考虑储钠反应对于主体晶格结构的特殊要求，因此以失败告终。近年来，科研者根据钠离子特点设计的一系列正负极储钠材料在容量利用率和循环寿命方面基本达到应用要求。相比之下，水溶液钠离子的研究尚在起步阶段，所面临的材料选择和应用问题更为复杂。自从1994年，DAHN等制作了以V2O5为负极、LiMn2O4为正极、Li2SO4/H2O为电解质的锂离子电池，首次提出利用两极间离子嵌入反应构建“摇椅式”水溶液二次电池的构想之后，水系钠离子电池的设计和材料研制就在此反应原理基础上展开。
随着对Na0.44MnO2(锰酸钠，简称NMO)电极材料的深入研究，为了提高NMO正极材料的循环寿命以及可逆容量，现有技术已经开始采用将NMO纳米化或制备NMO与C的复合材料，即将NMO负载于碳纳米材料上或者对NMO进行碳包覆，以此制备用于钠离子电池的正极材料。例如，CN103050682A报道了一种钠离子电池电极材料及其制备方法，是将易容于水的氢氧化物溶于水得到氢氧化物溶液；将可溶性锰盐、铁盐和镍盐溶于水得到盐溶液；将氢氧化物溶液和盐溶液混合得到混合液，将混合液搅拌10～30h后，水洗并过滤，真空干燥，得到前驱体；将前驱体和钠盐混合均匀，在500～1000℃下煅烧≥10h得到钠离子电池电极材料；CN104495941A报道了一种钠离子电池正极材料的制备方法，具体是在混合器中加入NaOH水溶液，加热到50～85℃，搅拌下将MnO粉体缓慢加入，在50～85℃下保温，并抽减压浓缩，干燥，研磨，将研磨得到的粉体在空气气氛煅烧，煅烧温度为600～800℃，煅烧时间为3～6h。上述现有专利技术普遍存在的缺点是：制备钠离子颗粒的粒径较大、较难控制其微观形貌和结构、制得的钠离子电池正极材料的电化学性能仍不理想，且制备工艺复杂和生产成本高，影响了钠离子电池的广泛应用。并且上述现有专利普遍采用电极材料与导电剂、粘结剂混合成浆料来制备电极，工序复杂且成本较高，此外，NMO导电性能较差。
发明内容
本发明针对当前技术中存在的不足，提供一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法。该方法是一种通过水热法及抽滤工艺制备网状结构锰酸钠纳米颗粒钠离子电池正极材料的方法，通过真空抽滤技术，将细小颗粒的NMO与导电性能良好的碳纳米管抽滤成膜，在NMO的生成过程中加入碳纳米管，形成无粘合剂的碳纳米管改性的网络状NMO电极材料。本发明所制备的网状结构NMO自组装电极材料置于水系钠离子电池中，展现出优异的电化学性能。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：
一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法，包括如下步骤：
第一步，前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒的制备：
将高锰酸钾(KMnO4)、氢氧化钠(NaOH)和硫酸锰(MnSO4)溶于去离子水中得到混合溶液，使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，取出反应后的混合溶液，用去离子水对反应液洗涤离心分离，以3000～12000r/min的转速离心1～10次，将离心得到的沉淀物置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～30h，由此制得前驱体碳网状结构钠纳米颗粒，待用；其中，摩尔比为高锰酸钾：氢氧化钠：硫酸锰＝1：1～40：1～10；
第二步，网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体的制备：
将第一步制得的前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒加入至10～40mol/L的氢氧化钠(NaOH)溶液中，其中，每50mL的20mol/L的氢氧化钠溶液加2～3g前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒；使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，将该澄清混合溶液转移到以聚四氟乙烯为衬底的反应釜中，在150～250℃下保温1～30h，而后自然冷却到室温，取出反应后的混合溶液，将其置于离心机中以5000～12000r/min的转速，用去离子水对反应液洗涤分离1～10次，得到前驱体网状结构锰酸钠，将其置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～40h，由此制得前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒，待用；
第三步，网状结构锰酸钠钠离子电池正极片的制备：
将第二步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒(NMO)与碳纳米管(CNT)加入到去离子水中，将混合溶液超声分散15～60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液真空抽滤成自组装薄片，由此制得网状结构锰酸钠钠离子电池正极片；
其中，真空抽滤的真空度为-0.1MPa，自组装薄片的厚度为202～750μm，40～90℃真空干燥1～10h，将薄片从滤膜上剥离；质量比锰酸钠：碳纳米管＝1～10：1；每30mL去离子水中加入0.1～0.3g碳纳米管。
所述的网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的应用，用于电池的工作电极。
包括以下步骤：将所述的网状结构锰酸钠纳米颗粒锂离子电池正极片作为工作电极、金属锌片辅助电极、玻璃纤维膜做隔膜和电解液进行电池组装，组装成扣式CR2025电池；
其中，所述的电解液的制备包括：将硫酸锌(ZnSO4)与硫酸钠(Na2SO4)加入到去离子水中，使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，加入硫酸(H2SO4)调节PH至1～6制成电解液；电解液中硫酸锌(ZnSO4)的浓度为0.1～1mol/L，硫酸钠(Na2SO4)的浓度为0.5～3mol/L。
上述网状结构锰酸钠纳米颗粒钠离子电池正极材料的制备方法，其中所涉及到的原材料均通过商购获得，所用的设备和工艺均是本技术领域的技术人员所熟知的。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明方法所具有突出的实质性特点如下：
1)在本发明的设计过程中，充分考虑了微观结构对锰酸钠正极材料电化学性能的影响，在保证锰酸钠颗粒为纳米尺寸的前提下，创新性地选择了全新的水热工艺以及抽滤工艺来提高锰酸钠钠离子电池正极材料的电化学性能，使其具有良好导电性和稳定电化学性能。较小的粒径以及均匀的尺寸分布既可以减缓充放电过程中锰酸钠正极材料的体积变化从而提高锰酸钠正极材料循环性能，同时缩短钠离子的传输路径，增大电极和电解液的接触面积从而增大锰酸钠正极材料储钠容量。因此，采用本发明的一步水热法制得的网络结构锰酸钠钠离子电池正极材料的电化学性能优异。
(2)影响锰酸钠钠离子电池正极材料电化学性能的主要因素有锰酸钠的电化学特性、锰酸钠的粒径以及锰酸钠的微观结构。其中，锰酸钠具有导电性能较差的缺点，这严重影响了电池的电化学性能。为了改善这一缺点，本发明采用导电性能优异的碳纳米管对锰酸钠进行改性。碳纳米管在锰酸钠网络结构中起到支撑骨架的作用，既改善了锰酸钠的导电性，又增强了网络结构的稳定性，有利于缓解电池充放电过程中的力学冲击。
(3)在本发明的设计过程中，充分考虑了网状结构锰酸钠的制备成本、周期及是否适合规模化生产等关键问题，在采用低成本的硫酸锰、氢氧化钠和高锰酸钾作为反应原料前提下，创新性的采用了简单的一步水热法及抽滤成膜制备具有网状结构的锰酸钠材料，省去了添加粘结剂以及导电剂的过程，使得采用本发明的工艺方法最终制得的网络结构锰酸钠钠离子电池正极材料不仅具有良好的电化学性能，还具有制备工艺简单可靠、成本低、生产周期短和重复率高的优势，因而，更适合钠离子电池正极材料的规模化生产。
(4)本发明克服了现有技术中制得的锰酸钠尺寸较大、较难控制锰酸钠的微观形貌的缺点，以及用其制备的水系钠离子电池正极材料循环性能和倍率性能不佳，制备工艺繁琐和生产成本高的缺陷，改善了NMO导电性能较差的缺点，又节省了电极与导电剂、粘合剂混合的过程，节约成本。所制备的网状结构NMO自组装电极材料置于水系钠离子电池中，展现出优异的电化学性能。
与现有技术相比，本发明方法所具有的显著进步如下：
(1)与现有技术CN103050682A相比，本发明方法克服了上述现有技术中锰酸钠材料本身的导电性较差、电子导电率低，导致电化学反应过程中反应的可逆容量降低过快的问题；克服了纳米化的锰酸钠颗粒与电解液的接触面积变大，导致电化学反应过程中副反应增多的问题；克服了锰酸钠纳米颗粒在充放电过程中存在体积变化和团聚粉化现象，影响其倍率性能和循环性能等问题。
(2)与现有技术CN104495941A相比，本发明方法克服了上述现有技术制得的锰酸钠颗粒粒径大，导致锰酸钠颗粒的体积膨胀现象仍然存在，且较大的NMO粒径使得NMO颗粒比表面积减少，最终影响了其电极材料的储钠容量和稳定性等问题，以及制备碳锰酸钠纳米颗粒的步骤复杂、耗时长、生产成本高、不适合大规模生产等问题。
(3)本发明所制备的锰酸钠纳米颗粒钠离子电池正极材料，通过合成工艺的控制，在4C循环50周后，电池的放电比容量可达70～95mAh/g，经循环100周后，电池的放电比容量仍可达55～84mAh/g，具有高的可逆容量和优异的循环性能。
总之，本发明方法通过水热法及高温煅烧工艺制备网状结构锰酸钠纳米颗粒钠离子电池正极材料，克服了现有技术中制得的网状结构锰酸钠颗粒的粒径较大，难以控制其微观形貌和结构，用其制备的钠离子电池正极材料电化学性能不佳，制备工艺复杂和生产成本高的缺陷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例1所制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒的X射线衍射图。
图2为本发明实施例1所制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒作为钠离子电池电极材料时，电池在4C倍率下的首次充放电曲线。
具体实施方式
实施例1
第一步，制备前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒：
称取0.8g高锰酸钾、6g氢氧化钠和2.5g硫酸锰一并溶于50mL去离子水中，使用磁力搅拌机以300r/min的转速搅拌混合溶液60min，取出反应后的混合溶液，用去离子水对反应液洗涤离心分离，以12000r/min的转速离心，重复洗涤、分离5次，将离心得到的沉淀物置于电热鼓风干燥箱中在60℃下干燥24h，由此制得前驱体碳网状结构锰酸钠纳米颗粒待用；
第二步，制备网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体：
取第一步制得的前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒2.5g加入至50mL的20mol/L的氢氧化钠溶液中，使用磁力搅拌机以300r/min的转速搅拌混合溶液60min，将该澄清混合溶液转移到以聚四氟乙烯为衬底的反应釜中，将反应釜置于烘箱中，在200℃下保温24h，而后将该反应釜随烘箱自然冷却到室温，取出反应后的混合溶液，将其置于离心机中以12000r/min的转速离心5次(每次离心后取沉淀，重新加入去离子水)，得到前驱体网状结构锰酸钠，将其置于电热鼓风干燥箱中在60℃下干燥24h，由此制得前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒待用；
第三步，制备网状结构锰酸钠纳米颗粒钠离子电池正极片：
取0.8g网状结构锰酸钠纳米颗粒与0.2g碳纳米管溶于30mL去离子水中，将混合溶液超声分散60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液抽滤成薄片，由此制得网状结构锰酸钠纳米颗粒锂离子电池正极片；
第四步，电池的组装：
将3.6g的硫酸锌与3.55g的硫酸钠加入到25mL去离子水中，使用磁力搅拌机以300r/min的转速搅拌混合溶液60min，加入硫酸调节PH至6制成电解液，将第三步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒锂离子电池正极片作为工作电极、金属锌片辅助电极和上述电解液，采用玻璃纤维膜做隔膜，在干净、湿度小于4％的工作室内进行电池组装，由此将碳锰酸钠纳米颗粒工作电极、浸满上述电解液的玻璃纤维隔膜和金属锌片辅助电极组装成扣式CR2025电池。
实施例2
其他同实施例1，不同之处为第二步中反应釜的加热温度为175℃。
实施例3
其他同实施例1，不同之处为第二步中反应釜的加热温度为225℃。
图1为实施例1所制备的网状结构锰酸钠纳米颗粒材料的X射线衍射图。从图中可以看出，在24.5°的地方有一个比较宽的峰，这个峰是碳化后的石墨化的碳峰，证明了碳纳米管的存在。而其余的峰均与锰酸钠的峰相对应，从而证明了锰酸钠/碳纳米管复合材料的成功合成。
图2为本发明实施例1所制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒作为钠离子电池电极材料时，在电压范围为1～1.85V，倍率为4C下的电池首次充放电曲线。网状结构的锰酸钠材料做为工作电极时，电池首次放电比容量为75.1mAh/g，充电比容量为75.3mAh/g，首次库伦效率高达99.7％，展现出优秀的电化学性能。
本发明未尽事宜为公知技术。

Claims (3)

1.一种网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的制备方法，其特征为包括如下步骤：
第一步，前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒的制备：
将高锰酸钾（KMnO4）、氢氧化钠（NaOH）和硫酸锰（MnSO4）溶于去离子水中得到混合溶液，使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，取出反应后的混合溶液，用去离子水对反应液洗涤离心分离，以3000～12000r/min的转速离心1～10次，将离心得到的沉淀物置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～30h，由此制得前驱体碳网状结构钠纳米颗粒，待用；其中，摩尔比为高锰酸钾：氢氧化钠：硫酸锰=1：1～40：1～10；
第二步，网状结构锰酸钠纳米颗粒粉体的制备：
将第一步制得的前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒加入至10～40mol/L的氢氧化钠（NaOH）溶液中，其中，每50mL的20mol/L的氢氧化钠溶液加2～3g前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒；使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，将该澄清混合溶液转移到以聚四氟乙烯为衬底的反应釜中，在150～250℃下保温1～30h，而后自然冷却到室温，取出反应后的混合溶液，将其置于离心机中以5000～12000r/min的转速，用去离子水对反应液洗涤分离1～10次，得到前驱体网状结构锰酸钠，将其置于干燥箱中在40～90℃下干燥10～40h，由此制得前驱体网状结构锰酸钠纳米颗粒，待用；
第三步，网状结构锰酸钠钠离子电池正极片的制备：
将第二步制得的网状结构锰酸钠纳米颗粒（NMO）与碳纳米管（CNT）加入到去离子水中，将混合溶液超声分散15～60min，得到二者混合均匀的混合溶液，再将所得混合溶液真空抽滤成自组装薄片，40~90℃真空干燥1~10h，将薄片从滤膜上剥离，由此制得网状结构锰酸钠钠离子电池正极片；
其中，真空抽滤的真空度为-0.1MPa，自组装薄片的厚度为202~750μm；质量比锰酸钠：碳纳米管=1～10：1；每30mL去离子水中加入0.1～0.3g碳纳米管。
2.如权利要求1中所述的网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的应用，其特征为用作电池的工作电极。
3.如权利要求2中所述的网状结构锰酸钠钠离子电池电极材料的应用，其特征为包括以下步骤：将所述的网状结构锰酸钠纳米颗粒锂离子电池正极片作为工作电极、金属锌片辅助电极、玻璃纤维膜做隔膜和电解液进行电池组装，组装成扣式CR2025电池；
其中，所述的电解液的制备包括：将硫酸锌（ZnSO4）与硫酸钠（Na2SO4）加入到去离子水中，使用磁力搅拌机以100～400r/min的转速搅拌混合溶液15～60min，加入硫酸（H2SO4）调节PH至1～6制成电解液；电解液中硫酸锌（ZnSO4）的浓度为0.1～1mol/L，硫酸钠（Na2SO4）的浓度为0.5～3mol/L。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110767898A (zh) * 2019-09-30 2020-02-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锰基纳米线束及其制备方法、应用
CN111384366A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 浙江浙能中科储能科技有限公司 一种α-MnO2/碳复合电极材料及其制备方法和应用
CN114824191A (zh) * 2022-03-11 2022-07-29 江苏理工学院 一种NaMnO2@NaV2O5复合材料及其制备方法与应用
CN115692717A (zh) * 2022-12-29 2023-02-03 浙江格派钴业新材料有限公司 一种钠离子电池网状铜掺杂镍锰酸钠正极材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374099A (zh) * 2016-11-02 2017-02-01 哈尔滨工业大学 一种锂离子电池用柔性自支撑富锂锰基正极及其制备方法
CN106847544A (zh) * 2017-03-10 2017-06-13 东华大学 一种高比电容柔性超级电容器负极材料的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106374099A (zh) * 2016-11-02 2017-02-01 哈尔滨工业大学 一种锂离子电池用柔性自支撑富锂锰基正极及其制备方法
CN106847544A (zh) * 2017-03-10 2017-06-13 东华大学 一种高比电容柔性超级电容器负极材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YIN ET AL: ""Na4Mn9O18/Carbon Nanotube Composite as a High Electrochemical Performance Material for Aqueous Sodium-Ion Batteries"", 《NANOSCALE RESEARCH LETTERS》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111384366A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 浙江浙能中科储能科技有限公司 一种α-MnO2/碳复合电极材料及其制备方法和应用
CN111384366B (zh) * 2018-12-27 2021-05-07 浙江浙能中科储能科技有限公司 一种α-MnO2/碳复合电极材料及其制备方法和应用
CN110767898A (zh) * 2019-09-30 2020-02-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锰基纳米线束及其制备方法、应用
CN110767898B (zh) * 2019-09-30 2022-06-07 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锰基纳米线束及其制备方法、应用
CN114824191A (zh) * 2022-03-11 2022-07-29 江苏理工学院 一种NaMnO2@NaV2O5复合材料及其制备方法与应用
CN114824191B (zh) * 2022-03-11 2023-07-11 江苏理工学院 一种NaMnO2@NaV2O5复合材料及其制备方法与应用
CN115692717A (zh) * 2022-12-29 2023-02-03 浙江格派钴业新材料有限公司 一种钠离子电池网状铜掺杂镍锰酸钠正极材料及其制备方法

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