1.本发明涉及钠离子电池正极材料领域,具体涉及正极材料及其制备方法和钠离子电池。
背景技术:
2.大规模储能的蓬勃发展,对新型储能体系在低成本方面提出了更高的需求。因此,钠离子电池因钠资源丰富且成本较低等优势受到人们的广泛关注。并且由于锂和钠的化学性质相似,钠离子电池也显示出与锂离子电池相似的工作原理,在技术开发方面,可以很大程度上借鉴锂离子电池的成熟经验。因此,钠离子电池非常有希望成为锂离子电池未来的替代型储能体系。
3.钠离子电池中正极材料是非常重要的关键材料,目前主要包括金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝类材料和有机材料等体系。其中金属氧化物体系正极材料具有电压平台高、放电容量高、粉体压实高等优点,是非常具有发展潜力的一类电池材料。金属氧化物正极材料充放电过程中体积的膨胀收缩变化过大,循环性较差,晶格中过渡金属位置的锰离子由于姜-泰勒效应,会导致循环性能进一步恶化。并且循环过程中的锰离子溶出会在负极诱导枝晶形成,造成电池失效。
4.针对钠离子电池金属氧化物正极材料循环性能差和锰离子溶出的问题,通常可以通过元素掺杂进行改善。cn113921781a(天津理工大学)公开了一种钛掺杂改性p2型层状钠离子电池正极材料及其制备方法,其通过采用溶胶凝胶法在正极材料制备过程中引入ti元素,替代部分mn
3+
,抑制姜-泰勒效应,提升材料的循环稳定性。但是元素掺杂同样也会造成材料的放电容量降低,掺杂量过小时,对循环和锰离子的溶出改善不明显。
技术实现要素:
5.本发明的目的是为了克服现有技术存在的钠离子电池正极材料的循环性能差、放电容量低和锰离子溶出的问题。
6.为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种正极材料,所述正极材料具有式i所示的组成:
7.na
1-x
[[niymnzxu]m
′v]m
″
1-y-z-u-v
o2式i;
[0008]
式i中,-0.1≤x≤0.4,0.2≤y≤0.6,0.1≤z≤0.6,0<u≤0.5,0<v≤0.5,y+z+u+v≤1,x为cu、ti、co、sn和sb中的至少一种,m
′
与m
″
相同或不同,且各自独立地选自fe、mg、al、zn、zr、nb、ti、y、v、sc、cr、w、la、mo、os、pr、re、ru、sr、sm和ta中的至少一种;
[0009]
其中,所述正极材料中,
声明:
“正极材料及其制备方法和钠离子电池与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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