[發明專利]一種鈉正極活性材料及其制備方法、鈉離子電池和用電裝置

在審

• 申請號: 202310030633.6
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN115986086A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 陳福洲
• 申請（專利權）人: 欣旺達電動汽車電池有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/054
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王姣

1.一種鈉正極活性材料，所述鈉正極活性材料包括層狀金屬氧化物，其特征在于，所述鈉正極活性材料滿足如下條件：

pH₁-pH₂≤1.0，且pH₁和pH₂均小于等于13.0；

其中，pH₁為所述鈉正極活性材料溶解在水中測試得到的pH值；pH₂為所述鈉正極活性材料溶解在醇類有機溶劑中測試得到的pH值。

2.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述鈉正極活性材料溶解在水中測試得到的pH₁為11.5～12.5。

3.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述鈉正極活性材料溶解在醇類有機溶劑中測試得到的pH₂為11.0～12.5。

4.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述層狀金屬氧化物包括含有元素Me的鈉鎳鐵錳氧化物，所述元素Me包括Zr、Mo、Al、Sr、Mg、W、Y、Nb、Ru、Ti或Ca元素中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述層狀金屬氧化物包括結構式為Na_qNi_xFe_yMn_zMe_pO₂的化合物，其中0.67q≤1.1，0x≤0.5，0y≤0.5，0z≤0.5，0≤p≤0.05，x+y+z+p＝1。

6.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述鈉正極活性材料中水分的含量1000ppm。

7.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述鈉正極活性材料在20kN下的粉體電阻率為8000～35000Ω·cm。

8.根據權利要求1所述的鈉正極活性材料，其特征在于，所述鈉正極活性材料的真密度為4.3～4.4g/cm³。

9.權利要求1～8任一項所述的鈉正極活性材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.制備鈉正極活性材料前驅體

將主元素金屬的鹽溶液、沉淀劑和絡合劑混合得到混合溶液，在惰性氣氛下，控制混合溶液的pH為11.0～12.0，在50～60℃下反應12～48h后，干燥得到鈉正極活性材料前驅體；

S2.將步驟S1.得到的鈉正極活性材料前驅體、鈉鹽和摻雜元素氧化物混合均勻后，先在450～500℃下進行預煅燒2～3h，然后在800～900℃下煅燒10～14h，即可得到所述鈉正極活性材料。

10.一種鈉離子電池，包含正極極片，其特征在于，所述正極極片包括正極集流體和設置于所述正極集流體上的鈉正極活性材料層，所述鈉正極活性材料層包括權利要求1～8任一項所述的鈉正極活性材料。

11.一種用電裝置，其特征在于，包含權利要求10所述的鈉離子電池。