一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及新型儲能材料技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亞鐵氰化鈉10

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法


[0001]本專利技術(shù)涉及新型儲能材料
，具體為一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法。

技術(shù)介紹

[0002]隨著風(fēng)能、太陽能等間歇性可再生能源的廣泛開發(fā)和利用，可靠的大規(guī)模電能儲存技術(shù)的開發(fā)也來越受到重視。因此開發(fā)高容量與低成本的電池材料成為當(dāng)前工作的重中之重。亞鐵氰化鈉材料以其低廉的成本與優(yōu)異的電化學(xué)性能，成為了潛在的鈉離子電池正極材料。
[0003]碳包覆工藝是鋰電行業(yè)改善材料電性能的常見方式之一，具有工藝簡單、可靠性高等一系列優(yōu)勢，通過表面包覆改性不僅提高了亞鐵氰化鈉材料粒子間的電子導(dǎo)電率，減少電池的極化，而且為材料提供了電子隧道，補償離子在嵌脫過程中的電荷平衡。經(jīng)過包覆后的亞鐵氰化鈉材料容量高達(dá)80mAh/g 以上，非常接近理論容量 88mAh/g，而且電壓平臺較高、倍率性能優(yōu)異，是一款理想的鈉離子電池正極材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]（一）解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，旨在提高普魯導(dǎo)電性的同時，對亞鐵氰化鈉施加一個保護(hù)層，修飾亞鐵氰化鈉表面，降低對環(huán)境濕度的敏感性，并提升亞鐵氰化鈉的電化學(xué)性能。
[0005]（二）技術(shù)方案為實現(xiàn)上述提高普魯導(dǎo)電性的同時，且能對亞鐵氰化鈉施加保護(hù)層降低對環(huán)境濕度敏感性，最終提升亞鐵氰化鈉電化學(xué)性能的目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亞鐵氰化鈉10
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20g，碳源3
?
6g，水25
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35g。
[0006]優(yōu)選的，所用的亞鐵氰化鈉材料化學(xué)式為NaXFe(CN)6
·
YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10。
[0007]基于上述的一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下步驟：1）取10
?
20g亞鐵氰化鈉原料、3
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6g碳源與25
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35g水混合并充分?jǐn)嚢瑁频没炝螦；2）將步驟1）中制得的混料A放入球磨機中進(jìn)行間歇式球磨，形成混合漿料；3）將步驟2）中制得的混合漿料裝入蒸發(fā)皿中進(jìn)行干燥，除去水后得到干燥后的粉料B；4）將步驟3）中制得的粉料B在惰性氣體氣體下，對粉料B進(jìn)行加熱，從室溫升溫至350～600℃。
[0008]5）將升溫后的粉料B冷卻靜置，得到碳包覆的亞鐵氰化鈉材料。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟1）中，碳源的種類為葡萄糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇中的一種。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟1）中，碳源的添加比例為亞鐵氰化鈉質(zhì)量的5％～30％。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟3)中，干燥方式為真空、惰性氣體干燥或噴霧干燥中的一種。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟4）中，加熱方式為真空氣氛燒結(jié)爐加熱或使用流化床方式加熱中的一種。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟4）中，使用真空氣氛燒結(jié)爐加熱過程為，室溫加熱升溫至350～600℃，然后迅速降溫，使用流化床方式加熱過程為，將批量化物料經(jīng)過惰性氣體加熱至 350～600℃，然后迅速降溫。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟4）中，使用真空氣氛燒結(jié)爐加熱或流化床加熱所用的惰性氣體為高純氮氣(N2)。
[0015]（三）有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法以及制備方法，具備以下有益效果：該用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，采用的固相法實現(xiàn)亞鐵氰化鈉碳包覆，而碳源本身價格低廉，碳也具備一定的導(dǎo)電性，使得碳包覆后的亞鐵氰化鈉材料，在導(dǎo)電性提升的同時，還降低了亞鐵氰化鈉對環(huán)境濕度的敏感性，制備方法簡單易行，產(chǎn)率高，成本低，適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
附圖說明
[0016]通過結(jié)合附圖對本專利技術(shù)示例性實施方式進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本專利技術(shù)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。
[0017]圖1為本專利技術(shù)實施例三所制備得到的碳包覆亞鐵氰化鈉的透射電鏡圖。 圖2為本專利技術(shù)實施例三所制備得到的碳包覆亞鐵氰化鈉的首次充放電曲線圖。
具體實施方式
[0018]下面將結(jié)合本專利技術(shù)的實施例及附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0019]實施例一：一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亞鐵氰化鈉10g，碳源3g，水25g。
[0020]所用的亞鐵氰化鈉材料化學(xué)式為NaXFe(CN)6
·
YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10。
[0021]基于上述的一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下步驟：1）取10g亞鐵氰化鈉原料、3g碳源與25g水混合并充分?jǐn)嚢瑁频没炝螦；2）將步驟1）中制得的混料A放入球磨機中進(jìn)行間歇式球磨，形成混合漿料；3）將步驟2）中制得的混合漿料裝入蒸發(fā)皿中進(jìn)行干燥，除去水后得到干燥后的粉料B；4）將步驟3）中制得的粉料B在惰性氣體氣體下，對粉料B進(jìn)行加熱，從室溫升溫至350～600℃。
[0022]5）將升溫后的粉料B冷卻靜置，得到碳包覆的亞鐵氰化鈉材料。
[0023]6）鈉離子電池的制備：將碳包覆后的亞鐵氰化鈉制作成電極片，與隔膜、金屬鈉、有機電解液進(jìn)行組裝，得到鈉離子電池。
[0024]步驟1）中，碳源的種類為葡萄糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇中的一種。
[0025]步驟1）中，碳源的添加比例為亞鐵氰化鈉質(zhì)量的5％～30％。
[0026]步驟3)中，干燥方式為真空、惰性氣體干燥或噴霧干燥中的一種。
[0027]步驟4）中，加熱方式為真空氣氛燒結(jié)爐加熱或使用流化床方式加熱中的一種。
[0028]步驟4）中，使用真空氣氛燒結(jié)爐加熱過程為，室溫加熱升溫至350～600℃，然后迅速降溫，使用流化床方式加熱過程為，將批量化物料經(jīng)過惰性氣體加熱至 350～600℃，然后迅速降溫。
[0029]步驟4）中，使用真空氣氛燒結(jié)爐加熱或流化床加熱所用的惰性氣體為高純氮氣(N2)。
[0030]實施例二：一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亞鐵氰化鈉15g，碳源4.5g，水30g。
[0031]所用的亞鐵氰化鈉材料化學(xué)式為NaXFe(CN)6
·
YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10。
[0032]基于上述的一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，包括以下步驟：1）取15g亞鐵氰化鈉原料、4.5g碳源與30g水混合并充分?jǐn)嚢瑁频没炝螦；2）將步驟1）中制得的混料A放入球磨機中進(jìn)行間歇式球磨，形成混合漿料；3）將步驟2）中制得的混合漿料裝入蒸發(fā)皿中進(jìn)行干燥，除去水后得到本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，其特征在于，包括以下重量配比的原料：亞鐵氰化鈉10
?
20g，碳源3
?
6g，水25
?
35g。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，其特征在于，所用的亞鐵氰化鈉材料化學(xué)式為NaXFe(CN)6
·
YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鈉離子電池的亞鐵氰化鈉材料碳包覆方法，其特征在于，包括以下步驟：1）取10
?
20g亞鐵氰化鈉原料、3
?
6g碳源與25
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35g水混合并充分?jǐn)嚢瑁频没炝螦；2）將步驟1）中制得的混料A放入球磨機中進(jìn)行間歇式球磨，形成混合漿料；3）將步驟2）中制得的混合漿料裝入蒸發(fā)皿中進(jìn)行干燥，除去水后得到干燥后的粉料B；4）將步驟3）中制...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王韜，葉茂，剛勇，李用成，李東祥，宮毅濤，李亞書，
申請(專利權(quán))人：遼寧星空新能源發(fā)展有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：