[發明專利]一種鈉離子電池正極材料、其制備方法以及鈉離子電池在審
| 申請號： | 201810795132.6 | 申請日： | 2018-07-19 |
| 公開（公告）號： | CN108987708A | 公開（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發明（設計）人： | 羅紹華;王志遠;包碩;王慶;閆繩學;馮建;張亞輝;劉歡;劉穎穎;劉延國;郝愛民 | 申請（專利權）人： | 東北大學秦皇島分校 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/054 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 066004 河北省秦皇島市經濟技術開發*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 鈉離子電池 正極材料 包覆層 制備 碳酸鹽 鎳鈷錳氧化物 鎳鈷錳 煅燒 循環穩定性 固液分離 基體表面 比容量 堿溶液 鹽溶液 包覆 鈉源 預燒 鋯源 | ||
本發明提供了一種鈉離子電池正極材料、其制備方法以及鈉離子電池。本發明提供的鈉離子電池正極材料包括基體和包覆在基體表面的包覆層，所述基體的化學式為Na0.67Ni0.167Co0.167Mn0.67O2，所述包覆層為ZrO2層，所述鈉離子電池正極材料中，包覆層的質量為基體質量的1?10％。所述制備方法包括：1)將鹽溶液與堿溶液混合，進行反應，固液分離得到鎳鈷錳的碳酸鹽；2)預燒鎳鈷錳的碳酸鹽，得到三元鎳鈷錳氧化物；3)將三元鎳鈷錳氧化物和鈉源混合，煅燒，得到基體；4)將基體與鋯源混合后煅燒，得到鈉離子電池正極材料。所述鈉離子電池正極材料的比容量高，循環穩定性好。
技術領域
本發明屬于能源材料技術領域，具體涉及一種鈉離子電池正極材料、其制備方法以及鈉離子電池。
背景技術
由于在便攜設備、航空航天等大規模儲能領域的過渡商業化，鋰離子電池引起了鋰資源的枯竭及價格的上升。因此，尋找一種能夠提供較高容量并且價格低廉的儲能設備至關重要。由于鈉資源在地球上儲量巨大，成本低廉并且鈉元素具有與鋰元素相似的化學性質，近些年來鈉離子電池得到了非常廣泛的關注。
層狀鈉離子電池被認為是最具潛力的鈉離子電池正極材料。近年來也涌現出許多具有優異性能的層狀鈉離子正極材料的報道，一元層狀材料NaMnO2、NaCrO2等；二元層狀材料NaFe0.5Mn0.5O2、Na0.67Ni0.33Mn0.67O2等；三元層狀材料Na0.67Ni1/3Co1/3Mn1/3O2、Na0.67Ni0.167Co0.167Mn0.67O2等，并且獲得了較好的電化學性能。
在具有較高放電比容量的同時，層狀鈉離子電池正極材料較差的循環穩定性成為了限制其大規模應用的關鍵問題，針對其循環性能較差的問題，表面包覆、過渡金屬摻雜等手段經常被應用于提高其循環穩定性。
CN107697898A公開了一種NASICON結構水系鈉離子電池用正極材料及其合成方法，該材料的化學通式為AmTi2-nMn(PO4)3-δNδ；A為堿金屬元素，具體為Li+、Na+、K+中的一種；M為摻雜元素，具體包括Fe2+、Cr2+、V2+、Co2+、Ni2+、Mn2+中的一種或多種；N為取代陰離子，具體包括F-、P2O74-中的一種；a，b，δ滿足關系：am+4(2-n)+bn＝3(3-δ)+cδ，其中m＞0，1≤n≤1.5，a、b、c分別為A、M、N的化合價。
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