[發(fā)明專利]一種O3型鈉離子電池正極材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910271401.3 | 申請日： | 2019-04-04 |
| 公開（公告）號： | CN109873153A | 公開（公告）日： | 2019-06-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 顏果春;馬安霞;李新海;王志興;郭華軍;尹周瀾;王接喜;胡啟陽;彭文杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 中南大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/485 | 分類號： | H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C01G53/00 |
| 代理公司： | 長沙軒榮專利代理有限公司 43235 | 代理人： | 張勇 |
| 地址： | 410000 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 正極材料 制備 鈉離子電池 前驅(qū)體溶液 首次放電比容量 形貌 可逆比容量 循環(huán)穩(wěn)定性 電壓區(qū)間 粉體材料 粉體產(chǎn)物 高溫?zé)Y(jié) 金屬鹽配 庫倫效率 噴霧熱解 片狀結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)效率 比容量 充放電 高電壓 產(chǎn)能 粒徑 鈉鹽 片徑 壓片 | ||
1.一種O3型鈉離子電池正極材料，其特征在于，所述正極材料組成為Na(NixMnyFez)1-αAlαO2，其中0<x<1，0<y<1，0<z<1，且x+y+z＝1；0<α<0.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述O3型鈉離子電池正極材料，其特征在于，所述正極材料為片狀結(jié)構(gòu)，片徑為1～5μm，厚度為0.5～1.0μm。
3.一種如1或2所述的O3型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：
(1)將鎳、錳、鐵、鋁的金屬鹽配制成前驅(qū)體溶液；
(2)將步驟(1)所得前驅(qū)體溶液進(jìn)行噴霧熱解，得到粉體產(chǎn)物；
(3)將步驟(2)所得粉體材料與鈉鹽混合均勻，再進(jìn)行壓片和高溫?zé)Y(jié)，得到O3型鈉離子電池正極材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述金屬鹽為氯鹽、硝酸鹽、乙酸鹽和硫酸鹽中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述前驅(qū)體溶液中總金屬離子濃度為0.4～0.6mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述噴霧熱解具體為先將所述前驅(qū)體溶液進(jìn)行超聲霧化處理，再用載氣將霧化后的前驅(qū)體溶液送入噴霧熱解爐中進(jìn)行熱解反應(yīng)；其中，熱解溫度為750～850℃；所述載氣為氧氣，載氣流速為4～6L·min-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述鈉鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉、硫酸氫鈉、草酸鈉、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、硝酸鈉、乙酸鈉以及超氧化鈉中的一種或多種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述鈉鹽中鈉與前驅(qū)體溶液中總金屬的摩爾比為1.05:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述壓片所用壓力為18～22MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述高溫?zé)Y(jié)具體為在氧氣氣氛下以4～6℃/min的升溫速度從室溫升至800～1000℃后燒結(jié)10～20h。
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