[發明專利]一種高能量密度層狀鈉離子電池正極材料

在審

• 申請號: 201910151607.2
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109888227A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李青海;吳曲勇;高影
• 申請（專利權）人: 東營峰谷源新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/054
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段宇

1.一種高能量密度層狀鈉離子電池正極材料，其特征在于：其化學式為Na_a[Ni_{1–x–y–z–d}Na_xMn_yTi_zD_d]O₂，0<x<1，0<y<1，0≤z<1，0≤d<1，0.6<a≤1；所述D為摻雜元素，所述D包括Li、Mg、Al、Sn、Zr中的一種或多種。

2.一種高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將鈉源、鎳源、錳源和鈦源以及摻雜元素按照Na_a[Ni_{1–x–y–z–d}Na_xMn_yTi_zD_d]O₂，0<x<1，0<y<1，0≤z<1，0≤d<1，0.6<a≤1中各元素的化學計量比稱量并加入混料機中，混合一定時間，得到混合均勻的混合料；然后將混合料置于氣氛爐中，通入空氣，加熱至第一溫度，恒溫燒結后，再升溫至第二溫度恒溫燒結后自然降溫至室溫，最后將燒結物破碎得到高能量密度層狀鈉離子電池正極材料。

3.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述鈉源為碳酸鈉、氫氧化鈉、醋酸鈉和草酸鈉中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述鎳源為碳酸鎳、氫氧化鎳、醋酸鎳、氧化鎳和草酸鎳中的至少一種。

5.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述錳源為碳酸錳、氫氧化錳、醋酸錳、二氧化錳和草酸錳中的至少一種。

6.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述鈦源為二氧化鈦。

7.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述混合時間為20-60min。

8.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述第一溫度為600-800℃。

9.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述第二溫度為700-1000℃。

10.根據權利要求2所述的高能量密度層狀鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述通入空氣的流量為1-5L/min。