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,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的含量从颗粒的中心沿径向依次递增,且摩尔浓度递增速率v1满足:0<v1≤9%/μm。
[0010]
本发明第二方面提供一种如第一方面所述的正极材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
[0011]
(1)将前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体;
[0012]
其中,所述前驱体过程品为含有ni、mn和x的氢氧化物;所述前驱体为含有ni、mn、x和m
′
的氢氧化物;所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.01-2ml/min;流速加速度为0.0005-0.005ml/min2;
[0013]
(2)将所述前驱体与钠源混合,得到混合物ii;
[0014]
任选地,所述混合的原料还包括m
″
源,且先将所述前驱体与所述m
″
源混合,得到混合物i,再将所述混合物i与钠源进行所述混合;
[0015]
(3)将所述混合物ii依次进行烧结和破碎处理。
[0016]
本发明第三方面提供一种钠离子电池,所述钠离子电池含有如第一方面所述的正极材料。
[0017]
通过上述技术方案,本发明具有如下优势:
[0018]
(1)本发明提供的正极材料满足特定的组成,且所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的含量从颗粒的中心沿径向依次递增,且摩尔浓度递增速率v1满足:0<v1≤9%/μm。m
′
和/或m
″
在颗粒体相的含量由内到外呈递增梯度分布,一方面能够保持材料表层结构的稳定,提高循环稳定性,降低产气;同时,还能够维持材料体相容量的正常发挥。上述元素的梯度分布使得材料在烧结过程和充放电循环过程中体积的变化呈现一体性,能够降低颗粒碎裂的风险,所述正极材料因而具有优异的循环寿命,且放电比容量高,锰离子溶出少,安全性能更好。优选情况下,所述正极材料还具有更佳的倍率性能;
[0019]
(2)本发明提供的制备方法,通过共沉淀工艺将mn、ni、x均匀引入至前驱体过程品的结构中,有利于正极材料中过渡金属位置元素的均匀分布,有效防止元素偏析;通过复合元素在前驱体制备过程中的二次共沉淀,有效解决复合元素与主元素难以共沉淀的问题,通过在烧结过程中的掺杂,解决复合元素在前驱体制备过程中难以共沉淀的问题;在固相物料的混料过程中,控制原料的混合顺序,分别引入复合元素和钠源,有利于复合元素在烧结过程中向前驱体均匀扩散,从而得到满足上述特定组成的正极材料,且所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在颗粒体相的含量以特定的递增速率由内到外呈递增梯度分布。
附图说明
[0020]
图1是实施例1制备的正极材料的线扫元素分布图;
[0021]
图2是对比例2制备的正极材料的线扫元素分布图;
[0022]
图3是分别采用实施例1和对比例2制得的正极材料组装的扣式电池的充放电曲线图;
[0023]
图4是分别采用实施例1和对比例2制得的正极材料组装的扣式电池的充放电循环图。
具体实施方式
[0024]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]
在本发明中,在未作相反说明的情况下,“第一部分”和“第二部分”均不代表先后
次序,也不对各个物料或者操作起到限定作用,仅是为了区分各个物料或者操作,例如,“第一部分络合剂”和“第二部分络合剂”中的“第一部分”和“第二部分”仅是为了区分以表示这不是同一络合剂。
[0026]
除非另外明确说明,否则在本发明中,所用的术语“任选地”是指进行或者不进行该操作,或者是指加入或者不加入该物料。
[0027]
本发明中,未作相反说明的情况下,所述室温表示25
±
2℃。
[0028]
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:
[0029]
na
1-x
[[niymnzxu]m
′v]m
″
1-y-z-u-v
o2式i;
[0030]
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;
[0031]
其中,所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的含量从颗粒的中心沿径向依次递增,且摩尔浓度递增速率v1满足:0<v1≤9%/μm。
[0032]
本发明的发明人在研究过程中发现,满足上述特定组成的正极材料,且所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在颗粒体相的含量以特定的摩尔浓度递增速率由内到外呈递增梯度分布,既能够确保材料体相内部容量的正常发挥,又能够在材料表层形成稳定的结构,维持材料结构稳定性和化学稳定性,使其具有优异的循环寿命,且放电比容量高,锰离子溶出少,安全性能更好。优选情况下,所述正极材料还具有更佳的倍率性能。
[0033]
根据本发明的一些实施方式,所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的含量从颗粒的中心沿径向依次递增,且摩尔浓度递增速率v1满足:0<v1≤9%/μm,优选满足:0.005≤v1≤1%/μm。其中,所述摩尔浓度递增速率v1即为元素在所述正极材料中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增的变化速率。即从颗粒中心沿径向每增加1μm,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的摩尔含量增加的比例为0-9%,优选为0.005%-1%。通过离子束剖面研磨和扫描电镜(sem)测试,并结合能谱分析元素含量由中心向表面变化的数值得到。
[0034]
根据本发明的一些实施方式,优选地,式i中,m
′
选自fe、mg、al、zn、zr、nb、y、cr、w、mo和sr中的至少一种。
[0035]
根据本发明的一些实施方式,优选地,式i中,m
″
选自ti、v、sc、la、os、pr、re、ru、sm和ta中的至少一种。
[0036]
采用上述优选实施方式的m
′
和/或m
″
有利于稳定正极材料的结构,其离子半径范围与正极材料主元素离子半径范围接近,容易通过掺杂方式在正极材料中与主元素形成固溶体,达到均匀掺杂的效果。
[0037]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述正极材料的平均粒径d
50
为2-30μm。
[0038]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述正极材料在25℃环境下1c循环80周后的容量保持率为83%以上。
[0039]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述正极材料在45℃环境下1c循环1000周后的负极的锰溶出量小于2000ppm,优选小于1500ppm。
[0040]
本发明第二方面提供一种如第一方面所述的正极材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
[0041]
(1)将前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体;
[0042]
其中,所述前驱体过程品为含有ni、mn和x的氢氧化物;所述前驱体为含有ni、mn、x和m
′
的氢氧化物;所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.01-2ml/min;流速加速度为0.0005-0.005ml/min2;
[0043]
(2)将所述前驱体与钠源混合,得到混合物ii;
[0044]
任选地,所述混合的原料还包括m
″
源,且先将所述前驱体与所述m
″
源混合,得到混合物i,再将所述混合物i与钠源进行所述混合;
[0045]
(3)将所述混合物ii依次进行烧结和破碎处理。
[0046]
根据本发明的一些实施方式,步骤(1)中,对所述前驱体过程品的来源没有特别的限制,其可以商购得到,也可以按照本领域的常规方法制备得到,其均能在一定程度上实现本发明的发明目的。
[0047]
根据本发明的一些实施方式,优选地,制备步骤(1)中所述前驱体过程品的方法包括:
[0048]
将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应;
[0049]
其中,所述金属盐水溶液中含有ni盐、mn盐和x盐;所述水溶液a中含有沉淀剂和第一部分络合剂;所述水溶液b中含有第二部分络合剂。
[0050]
采用上述优选实施方式,通过共沉淀工艺将mn、ni、x均匀引入至前驱体过程品的结构中,有利于正极材料中过渡金属位置元素的均匀分布,有效防止元素偏析。
[0051]
根据本发明的一些实施方式,优选地,在将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行所述共沉淀反应之前,所述方法还包括将ni盐、mn盐和x盐与水接触以得到所述金属盐水溶液;将沉淀剂和第一部分络合剂与水接触以得到所述水溶液a;将第二部分络合剂配制为水溶液b的步骤。
[0052]
根据本发明的一些实施方式,所述金属盐可以为本领域常规的含有金属元素的水溶性盐,对此没有特别的限制,其均能在一定程度上实现本发明的发明目的。所述金属元素包括ni、mn和x(参照上文进行定义和选用,在此不再赘述)。优选地,所述金属盐选自含有上述金属元素的硫酸盐、乙酸盐、硝酸盐和氯化盐中的一种或多种。
[0053]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述金属盐水溶液的浓度为0.2-2mol/l。
[0054]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述金属盐水溶液中,ni、mn和x的摩尔比为1-3:1-6:1。
[0055]
根据本发明的一些实施方式,所述沉淀剂可以为本领域常规的用于制备前驱体材料的沉淀剂,对此没有特别的限制,其均能在一定程度上实现本发明的发明目的。优选地,所述沉淀剂选自naoh、koh和lioh中的一种或多种,优选为naoh。
[0056]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述水溶液a中沉淀剂的浓度为1-10mol/l。
[0057]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述水溶液a中第一部分络合剂的浓度为0.1-10mol/l。
[0058]
根据本发明的一些实施方式,优选地,所述水溶液b中第二部分络合剂的浓度为0.1-10mol/l。
[0059]
根据本发明的一些实施方式,所述第一部分络合剂和所述第二部分络合剂可以为本领域常规的用于制备前驱体材料的络合剂,对此没有特别的限制,其均能在一定程度上
实现本发明的发明目的。优选地,所述第一部分络合剂和所述第二部分络合剂相同或不同,且各自独立地选自氨水和/或柠檬酸钠,优选为氨水。
[0060]
根据本发明的一些实施方式,优选地,将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行所述共沉淀反应的条件包括:溶液流速为1-5ml/min;反应温度为20-70℃;反应ph值为9-12;搅拌转速为200-2000rpm。
[0061]
根据本发明的一些实施方式,优选地,将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触的方式包括:将所述水溶液b作为底液,然后将所述金属盐水溶液和所述水溶液a以并流方式引入,以进行所述接触。
[0062]
根据本发明的一些实施方式,步骤(1)中,所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.01-2ml/min;流速加速度为0.0005-0.005ml/min2。通过控制所述含有m
′
源的水溶液的流速满足上述要求,使得所述前驱体中m
′
呈内少外多的递增分布。优选地,所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.1-1ml/min;流速加速度为0.0008-0.005ml/min2。
[0063]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中,所述m
′
源选自含有m
′
的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和有机化合物中的一种或几种。
[0064]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中,所述含有m
′
源的水溶液中,以m
′
计的所述m
′
源的浓度为0.005-0.2mol/l。
[0065]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中,所述前驱体过程品中ni、mn、x的总摩尔量与所述m
′
源中的m
′
的摩尔量满足:
[0066]
0<n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]≤0.5。
[0067]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中,将前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行所述共沉淀反应的条件包括:反应温度为20-70℃;反应ph值为9-12;搅拌转速为200-2000rpm。
[0068]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中,将前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触的方式包括:将所述含有m
′
源的水溶液与所述前驱体过程品以并流方式引入,以进行所述接触。
[0069]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中还包括将所述共沉淀反应得到的产物进行陈化,所述陈化的条件包括:陈化温度为30-80℃;陈化时间为1-10h。
[0070]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(1)中还包括将所述陈化的产物进行过滤和纯水洗涤,并干燥。对所述过滤和干燥的设备没有特别的限制,例如所述过滤的设备可以为压滤机、负压过滤漏斗、正压过滤器等常见过滤设备中的一种;所述干燥的设备可以为鼓风烘箱、真空烘箱、盘干机、闪蒸机等常见烘干设备中的一种。
[0071]
根据本发明的一些实施方式,步骤(2)中,所述钠源可以为本领域常规的用于制备正极材料的钠源,对此没有特别的限制,其均能在一定程度上实现本发明的发明目的。优选地,所述钠源为碳酸钠、氢氧化钠和硝酸钠中的至少一种。
[0072]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(2)中,所述前驱体中ni、mn、x和m
′
的总摩尔量与所述钠源中na的摩尔量满足:
[0073]
0.6≤n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]≤1.1。
[0074]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(2)中,所述混合的原料还包括m
″
源,且先将所述前驱体与所述m
″
源混合,得到混合物i,再将所述混合物i与钠源进行所述混合。本
发明的发明人在研究过程中发现,在固相物料的混料过程中,通过控制原料的混合顺序,先将所述前驱体与所述m
″
源混合,以得到所述混合物i,再将所述混合物i与钠源混合,使得m
″
与所述前驱体接触的距离更近,在固相扩散时比钠先一步扩散进入前驱体中,能够防止钠化后晶格参数的变化影响m
″
的扩散速度和均匀性。
[0075]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(2)中,所述m
″
源选自含有m
″
的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和有机化合物中的一种或几种。
[0076]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(2)中,所述前驱体中ni、mn、x和m
′
的总摩尔量与所述m
″
源中m
″
的摩尔量满足:
[0077]
0<n(m
″
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]≤0.7。
[0078]
根据本发明的一些实施方式,m
′
易与同主元素共沉淀,m
″
元素不易进行共沉淀,因此优选选择通过不同工艺有利于实现m
′
和/或m
″
的梯度掺杂。
[0079]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(3)中,所述烧结的条件包括:烧结温度为600-1000℃;烧结时间为4-12h。采用上述优选实施方式的烧结时间,有利于使得烧结过程中m
″
从前驱体表面向体相渗透时,元素分布仍存在浓度梯度。优选地,所述烧结在含氧气氛中进行。对所述烧结的设备没有特别的限制,例如可以为马弗炉、气氛炉、管式炉、辊道窑等常见烧结设备中的一种。
[0080]
根据本发明的一些实施方式,优选地,步骤(3)中,通过所述破碎处理使得所述正极材料的平均粒径d
50
满足上述要求。对所述破碎的设备没有特别的限制,例如可以为胶体磨、机械磨、气流磨等常见破碎设备中的一种。
[0081]
根据本发明的一些实施方式,对所述混合的设备也没有特别的限制,例如可以为高混机、混料罐、球磨机等常见混合设备中的一种。
[0082]
根据本发明的一种特别优选的实施方式,所述正极材料的制备方法包括:
[0083]
s1、将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,所述前驱体过程品为含有ni、mn和x的氢氧化物;
[0084]
其中,所述金属盐水溶液中含有ni盐、mn盐和x盐;所述水溶液a中含有沉淀剂和第一部分络合剂;所述水溶液b中含有第二部分络合剂;
[0085]
s2、将所述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,所述前驱体为含有ni、mn、x和m
′
的氢氧化物;
[0086]
其中,所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.01-2ml/min;流速加速度为0.0005-0.005ml/min2;
[0087]
s3、将所述前驱体与钠源混合,得到混合物ii;
[0088]
任选地,所述混合的原料还包括m
″
源,且先将所述前驱体与所述m
″
源混合,得到混合物i,再将所述混合物i与钠源进行所述混合;
[0089]
s4、将所述混合物ii依次进行烧结和破碎处理;
[0090]
其中,所述烧结的条件包括:烧结温度为600-1000℃;烧结时间为4-12h。
[0091]
本发明第三方面提供一种钠离子电池,所述钠离子电池含有如第一方面所述的正极材料。
[0092]
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0093]
以下实施例和对比例中,若没有特别说明,所使用的原料均为市售品。
[0094]
以下实施例和对比例中:
[0095]
金属盐、沉淀剂和络合剂均为市售产品。
[0096]
线扫元素分布图通过离子束剖面研磨和扫描电镜(sem)测试得到,其具体为:将制备得到的正极材料在离子研磨仪中沿最大粒径切开,然后放入扫描电子显微镜中通过eds对材料剖面沿直径对正极材料中存在的元素进行线扫描,得到元素沿材料直径由内到外的分布。
[0097]
sem电镜图采用日本日立hitachi公司的s-4800型号的扫描电子显微镜测试得到。
[0098]
平均粒径d
50
通过激光粒度仪测试得到。
[0099]
晶体结构通过x射线衍射仪测试得到。
[0100]
电化学性能测试:
[0101]
(1)2025型扣式电池的组装:将正极材料、乙炔黑及聚偏二氟乙烯(pvdf)按照质量比95:2.5:2.5进行混合,涂覆在铝箔上并进行干燥处理,用100mpa的压力冲压成型为直径12mm、厚度120μm的正极极片,然后将正极极片放入真空烘干箱中120℃干燥12h。
[0102]
负极使用常规钠离子电池
硬碳负极;隔膜使用厚度为25μm的聚乙烯多孔膜;电解液使用1mol/l的napf6、碳酸乙烯酯(ec)和碳酸二乙酯(dec)的等量混合液。
[0103]
将正极极片、隔膜、负极极片及电解液在水含量与氧含量均小于5ppm的ar气手套箱内组装成2025型扣式电池。
[0104]
(2)将组装后的扣式电池静置12h,在扣电测试柜中于室温、2.0-4.2v电压范围内0.1c倍率充放电得到首次充放电数据,25℃环境下1c循环80周得到容量保持率,45℃环境下1c循环1000周,循环后的电池解剖,得到负极,通过icp测试负极中的锰含量。
[0105]
实施例1
[0106]
(1)将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,其表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;其中:
[0107]
金属盐水溶液由niso4、mnso4、cuso4按摩尔比3:6:1溶于纯水而得,该金属盐水溶液的浓度为0.45mol/l;体积为2l;
[0108]
水溶液a由沉淀剂和第一部分络合剂溶于纯水而得;沉淀剂为氢氧化钠,第一部分络合剂为氨水;水溶液a中,沉淀剂的浓度为2mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.24mol/l;水溶液a的体积为2l;
[0109]
水溶液b为6l氨水,其浓度为0.12mol/l;
[0110]
接触的操作具体为:将水溶液b放入反应釜中作为底液,并将金属盐水溶液和水溶液a以并流方式引入反应釜中;
[0111]
共沉淀反应的条件为:溶液流速为4ml/min;反应温度为55℃;反应ph值为9.5;搅拌转速为400rpm;
[0112]
(2)将上述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,其表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;其中:
[0113]
含有m
′
源的水溶液为0.1mol/l、1l的feso4溶液;其流速满足:
[0114]
初始流速为0.4ml/min;流速加速度为0.004ml/min2;
[0115]
前驱体过程品与m
′
源的摩尔用量满足:
[0116]
n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]=0.1;
[0117]
接触的操作具体为:将含有m
′
源的水溶液与前驱体过程品以并流方式引入反应釜中;
[0118]
共沉淀反应的条件为:反应温度为55℃;反应ph值为10.0;搅拌转速为400rpm;待共沉淀反应结束后,将共沉淀反应得到的产物在50℃陈化10h,得到前驱体浆料;将前驱体浆料进行过滤和纯水洗涤,并干燥;
[0119]
(3)将上述前驱体与钠源在混料机中混合4h,得到混合物ii;其中:
[0120]
钠源为na2co3;前驱体与钠源的摩尔用量满足:
[0121]
n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.9;
[0122]
(4)将上述混合物ii依次进行烧结和破碎处理,得到正极材料,其表达式为na
0.9
[[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
]o2;其中:
[0123]
烧结的条件为:烧结温度为850℃;烧结时间为10h;在干燥空气气氛炉中进行烧结;使用胶体磨进行破碎处理。
[0124]
通过测试可知,该正极材料中,fe在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),且摩尔浓度递增速率为0.5%/μm,其他各元素均匀分布。
[0125]
实施例2
[0126]
(1)将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,其表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;其中:
[0127]
金属盐水溶液由niso4、mnso4、cuso4按摩尔比3:6:1溶于纯水而得,该金属盐水溶液的浓度为0.45mol/l;体积为2l;
[0128]
水溶液a由沉淀剂和第一部分络合剂溶于纯水而得;沉淀剂为氢氧化钠,第一部分络合剂为氨水;水溶液a中,沉淀剂的浓度为2mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.24mol/l;水溶液a的体积为2l;
[0129]
水溶液b为6l氨水,其浓度为0.12mol/l;
[0130]
接触的操作具体为:将水溶液b放入反应釜中作为底液,并将金属盐水溶液和水溶液a以并流方式引入反应釜中;
[0131]
共沉淀反应的条件为:溶液流速为4ml/min;反应温度为55℃;反应ph值为9.5;搅拌转速为400rpm;
[0132]
(2)将上述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,其表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;其中:
[0133]
含有m
′
源的水溶液为0.1mol/l、1l的feso4溶液;其流速满足:
[0134]
初始流速为0.3ml/min;流速加速度为0.005ml/min2;
[0135]
前驱体过程品与m
′
源的摩尔用量满足:
[0136]
n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]=0.1;
[0137]
接触的操作具体为:将含有m
′
源的水溶液与前驱体过程品以并流方式引入反应釜中;
[0138]
共沉淀反应的条件为:反应温度为55℃;反应ph值为10.0;搅拌转速为400rpm;待共沉淀反应结束后,将共沉淀反应得到的产物在50℃陈化10h,得到前驱体浆料;将前驱体浆料进行过滤和纯水洗涤,并干燥;
[0139]
(3)将混合物i与钠源在混料机中混合4h,得到混合物ii;其中:
[0140]
混合物i由上述前驱体与m
″
源在混料机中混合2h而得;
[0141]m″
源为tio2;前驱体与m
″
源的摩尔用量满足:
[0142]
n(m
″
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.01;
[0143]
钠源为na2co3;前驱体与钠源的摩尔用量满足:
[0144]
n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.9;
[0145]
(4)将上述混合物ii依次进行烧结和破碎处理,得到正极材料,其表达式为na
0.9
[[ni
0.2673
mn
0.5346
cu
0.0891
]fe
0.099
]ti
0.01
o2;其中:
[0146]
烧结的条件为:烧结温度为850℃;烧结时间为10h;在干燥空气气氛炉中进行烧结;使用胶体磨进行破碎处理。
[0147]
通过测试可知,该正极材料中,fe、ti在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),其中,fe的摩尔浓度递增速率为0.6%/μm,ti的摩尔浓度递增速率为0.06%/μm,其他各元素均匀分布。
[0148]
实施例3
[0149]
(1)将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,其表达式为ni
0.33
mn
0.33
ti
0.33
(oh)2;其中:
[0150]
金属盐水溶液由niso4、mnso4、tiocl按摩尔比1:1:1溶于纯水而得,该金属盐水溶液的浓度为0.45mol/l;体积为2l;
[0151]
水溶液a由沉淀剂和第一部分络合剂溶于纯水而得;沉淀剂为氢氧化钠,第一部分络合剂为氨水;水溶液a中,沉淀剂的浓度为2mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.24mol/l;水溶液a的体积为2l;
[0152]
水溶液b为6l氨水,其浓度为0.12mol/l;
[0153]
接触的操作具体为:将水溶液b放入反应釜中作为底液,并将金属盐水溶液和水溶液a以并流方式引入反应釜中;
[0154]
共沉淀反应的条件为:溶液流速为4ml/min;反应温度为55℃;反应ph值为9.5;搅拌转速为400rpm;
[0155]
(2)将上述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,其表达式为[ni
0.33
mn
0.33
ti
0.33
]fe
0.01
(oh)2;其中:
[0156]
含有m
′
源的水溶液为0.01mol/l、1l的feso4溶液;其流速满足:
[0157]
初始流速为0.2ml/min;流速加速度为0.002ml/min2;
[0158]
前驱体过程品与m
′
源的摩尔用量满足:
[0159]
n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]=0.01;
[0160]
接触的操作具体为:将含有m
′
源的水溶液与前驱体过程品以并流方式引入反应釜中;
[0161]
共沉淀反应的条件为:反应温度为55℃;反应ph值为10.0;搅拌转速为400rpm;待共沉淀反应结束后,将共沉淀反应得到的产物在50℃陈化10h,得到前驱体浆料;将前驱体浆料进行过滤和纯水洗涤,并干燥;
[0162]
(3)将上述前驱体与钠源在混料机中混合4h,得到混合物ii;其中:
[0163]
钠源为na2co3;前驱体与钠源的摩尔用量满足:
[0164]
n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.67;
[0165]
(4)将上述混合物ii依次进行烧结和破碎处理,得到正极材料,其表达式为na
0.67
[[ni
0.33
mn
0.33
ti
0.33
]fe
0.01
]o2;其中:
[0166]
烧结的条件为:烧结温度为850℃;烧结时间为10h;在干燥空气气氛炉中进行烧结;使用胶体磨进行破碎处理。
[0167]
通过测试可知,该正极材料中,fe在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),且摩尔浓度递增速率为0.03%/μm,其他各元素均匀分布。
[0168]
实施例4
[0169]
(1)将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,其表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;其中:
[0170]
金属盐水溶液由niso4、mnso4、cuso4按摩尔比3:6:1溶于纯水而得,该金属盐水溶液的浓度为0.45mol/l;体积为2l;
[0171]
水溶液a由沉淀剂和第一部分络合剂溶于纯水而得;沉淀剂为氢氧化钠,第一部分络合剂为氨水;水溶液a中,沉淀剂的浓度为2mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.24mol/l;水溶液a的体积为2l;
[0172]
水溶液b为6l氨水,其浓度为0.12mol/l;
[0173]
接触的操作具体为:将水溶液b放入反应釜中作为底液,并将金属盐水溶液和水溶液a以并流方式引入反应釜中;
[0174]
共沉淀反应的条件为:溶液流速为4ml/min;反应温度为55℃;反应ph值为9.5;搅拌转速为400rpm;
[0175]
(2)将上述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,其表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]al
0.1
(oh)2;其中:
[0176]
含有m
′
源的水溶液为0.1mol/l、1l的异丙醇铝溶液;其流速满足:
[0177]
初始流速为1ml/min;流速加速度为0.00084ml/min2;
[0178]
前驱体过程品与m
′
源的摩尔用量满足:
[0179]
n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]=0.1;
[0180]
接触的操作具体为:将含有m
′
源的水溶液与前驱体过程品以并流方式引入反应釜中;
[0181]
共沉淀反应的条件为:反应温度为55℃;反应ph值为10.0;搅拌转速为400rpm;待共沉淀反应结束后,将共沉淀反应得到的产物在50℃陈化10h,得到前驱体浆料;将前驱体浆料进行过滤和纯水洗涤,并干燥;
[0182]
(3)将上述前驱体与钠源在混料机中混合4h,得到混合物ii;其中:
[0183]
钠源为na2co3;前驱体与钠源的摩尔用量满足:
[0184]
n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.9;
[0185]
(4)将上述混合物ii依次进行烧结和破碎处理,得到正极材料,其表达式为na
0.9
[[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]al
0.1
]o2;其中:
[0186]
烧结的条件为:烧结温度为850℃;烧结时间为10h;在干燥空气气氛炉中进行烧结;使用胶体磨进行破碎处理。
[0187]
通过测试可知,该正极材料中,al在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),且摩尔浓度递增速率为0.5%/μm,其他各元素均匀分布。
[0188]
实施例5
[0189]
按照实施例2的方法,不同的是,步骤(4)中,烧结时间为12h;
[0190]
其余均相同,得到的前驱体过程品的表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;前驱体的表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;正极材料的表达式为na
0.9
[[ni
0.2673
mn
0.5345
cu
0.0891
]fe
0.099
]ti
0.01
o2。
[0191]
通过测试可知,该正极材料中,fe、ti在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),且fe的摩尔浓度递增速率为0.1%/μm,ti的摩尔浓度递增速率为0.006%/μm。
[0192]
实施例6
[0193]
(1)将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应,得到前驱体过程品,其表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;其中:
[0194]
金属盐水溶液由niso4、mnso4、cuso4按摩尔比3:6:1溶于纯水而得,该金属盐水溶液的浓度为0.45mol/l;体积为2l;
[0195]
水溶液a由沉淀剂和第一部分络合剂溶于纯水而得;沉淀剂为氢氧化钠,第一部分络合剂为氨水;水溶液a中,沉淀剂的浓度为2mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.24mol/l;水溶液a的体积为2l;
[0196]
水溶液b为6l氨水,其浓度为0.12mol/l;
[0197]
接触的操作具体为:将水溶液b放入反应釜中作为底液,并将金属盐水溶液和水溶液a以并流方式引入反应釜中;
[0198]
共沉淀反应的条件为:溶液流速为4ml/min;反应温度为55℃;反应ph值为9.5;搅拌转速为400rpm;
[0199]
(2)将上述前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体,其表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;其中:
[0200]
含有m
′
源的水溶液为0.1mol/l、1l的feso4溶液;其流速满足:
[0201]
初始流速为0.3ml/min;流速加速度为0.005ml/min2;
[0202]
前驱体过程品与m
′
源的摩尔用量满足:
[0203]
n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]=0.1;
[0204]
接触的操作具体为:将含有m
′
源的水溶液与前驱体过程品以并流方式引入反应釜中;
[0205]
共沉淀反应的条件为:反应温度为55℃;反应ph值为10.0;搅拌转速为400rpm;待共沉淀反应结束后,将共沉淀反应得到的产物在50℃陈化10h,得到前驱体浆料;将前驱体浆料进行过滤和纯水洗涤,并干燥;
[0206]
(3)将混合物i与钠源在混料机中混合4h,得到混合物ii;其中:
[0207]
混合物i由上述前驱体与m
″
源在混料机中混合2h而得;
[0208]m″
源为la2o3;前驱体与m
″
源的摩尔用量满足:
[0209]
n(m
″
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.01;
[0210]
钠源为na2co3;前驱体与钠源的摩尔用量满足:
[0211]
n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]=0.9;
[0212]
(4)将上述混合物ii依次进行烧结和破碎处理,得到正极材料,其表达式为na
0.9
[[ni
0.2673
mn
0.5346
cu
0.0891
]fe
0.099
]la
0.01
o2;其中:
[0213]
烧结的条件为:烧结温度为850℃;烧结时间为10h;在干燥空气气氛炉中进行烧结;使用胶体磨进行破碎处理。
[0214]
通过测试可知,该正极材料中,fe、la在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),其中,fe的摩尔浓度递增速率为0.6%/μm,la的摩尔浓度递增速率为0.09%/μm,其他各元素均匀分布。
[0215]
对比例1(固相法)
[0216]
称量0.92mol na2co3、0.4mol nio、0.6mol mno2并放入球磨机中800rpm混合2h,得到的混合料在干燥空气气氛下于850℃烧结10h,得到化学式为na
0.9
[ni
0.4
mn
0.6
]o2的正极材料。
[0217]
通过测试可知,该正极材料中各元素均匀分布。
[0218]
对比例2(溶胶凝胶法)
[0219]
(1)称量0.92mol乙酸钠、0.4mol乙酸镍、0.55mol乙酸锰放入盛有2l去离子水的烧杯中,在磁力搅拌器上搅拌30min,使金属盐均匀溶解,得到金属盐溶液;再在金属盐溶液中加入与金属盐同等质量的柠檬酸溶液(浓度为0.05mol/l)继续溶解30min,得到混合物;将0.05mol氧化钛加入该混合物中,使用氨水和碳酸氢铵调节其ph值至7,再在80℃下搅拌蒸干,得到凝胶;
[0220]
(2)将所得凝胶在120℃下烘干、研磨,然后在空气气氛下以1℃/min的升温速率升温至750℃,保温15h,得到层状
钠电正极材料na
0.9
[ni
0.4
mn
0.55
ti
0.05
]o2。
[0221]
通过测试可知,该正极材料中各元素均匀分布。
[0222]
对比例3(溶胶凝胶法)
[0223]
(1)称量0.68mol乙酸钠、0.33mol乙酸镍、0.33mol乙酸锰放入盛有去离子水的烧杯中,在磁力搅拌器上搅拌30min,使金属盐均匀溶解,得到金属盐溶液;再在金属盐溶液中加入与金属盐同等质量的柠檬酸溶液(浓度为0.05mol/l)继续溶解30min,得到混合物;将0.33mol氧化钛加入该混合物中,使用氨水和碳酸氢铵调节其ph值至7,再在80℃下搅拌蒸干,得到凝胶;
[0224]
(2)将所得凝胶在120℃下烘干、研磨,然后在空气气氛下以1℃/min的升温速率升温至800℃,保温15h,得到层状钠电正极材料na
0.67
[ni
0.33
mn
0.33
ti
0.33
]o2。
[0225]
通过测试可知,该正极材料中各元素均匀分布。
[0226]
对比例4
[0227]
按照实施例1的方法,不同的是,步骤(2)中,含有m
′
源的水溶液的流速无变化,即其以相同的恒定初始流速引入反应釜中;
[0228]
其余均相同,得到的前驱体过程品的表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;前驱体的表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;正极材料的表达式为na
0.9
[[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
]o2。
[0229]
通过测试可知,该正极材料中,fe在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向均匀分布。
[0230]
对比例5
[0231]
按照实施例1的方法,不同的是,步骤(2)中,含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为3ml/min;流速加速度为0.01ml/min2;
[0232]
其余均相同,得到的前驱体过程品的表达式为ni
0.3
mn
0.6
cu
0.1
(oh)2;前驱体的表达式为[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
(oh)2;正极材料的表达式为na
0.9
[[ni
0.27
mn
0.54
cu
0.09
]fe
0.1
]o2。
[0233]
通过测试可知,该正极材料中,fe在该正极材料的颗粒体相中的摩尔含量从颗粒的中心沿径向依次递增(即由内到外呈递增趋势的梯度分布),且摩尔浓度递增速率为10%/μm。
[0234]
测试例
[0235]
分别对实施例和对比例制得的正极材料进行测试,包括晶体结构、平均粒径d
50
以及电化学性能,结果如表1所示。
[0236]
表1
[0237]
项目晶体结构平均粒径d
50
首次放电比容量容量保持率mn溶出量*单位/μm0.1c/mah/g1c、80周/%45℃、1c/ppm实施例1o3相14136.285.41050实施例2o3相14132.889.3840实施例3p2相14125.384.7720实施例4o3相14127.686.41260实施例5o3相14137.583.21350实施例6o3相14130.186.5970对比例1o3相14116.575.64350对比例2o3相14125.280.43410对比例3p2相14118.476.32120对比例4o3相14122.678.53580对比例5o3相14109.784.91370
[0238]
注:mn溶出量*即为45℃环境下1c循环1000周后的电池,解剖得到的负极中的锰含量。
[0239]
通过上述结果可以看出,本发明提供的正极材料具有优异的循环寿命,且放电比容量高,锰离子溶出少,安全性能更好。其中:
[0240]
比较实施例2和实施例5可知,烧结时间延长时,梯度分布程度会下降;
[0241]
比较实施例1和对比例4可知,在掺杂过程中如果不进行加速度设置,则最终正极材料的掺杂元素无梯度分布;
[0242]
比较实施例1和对比例5可知,当含有m
′
源的水溶液的流速,其初速度和加速度过大时,会严重影响正极材料的容量发挥。
[0243]
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。技术特征:
1.一种正极材料,其特征在于,所述正极材料具有式i所示的组成:na
1-x
[[ni
y
mn
z
x
u
]m
′
v
]m
″
1-y-z-u-v
o2式i;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;其中,所述正极材料中,m
′
和/或m
″
在所述正极材料的颗粒体相中的含量从颗粒的中心沿径向依次递增,且摩尔浓度递增速率v1满足:0<v1≤9%/μm。2.根据权利要求1所述的正极材料,其中,式i中,m
′
选自fe、mg、al、zn、zr、nb、y、cr、w、mo和sr中的至少一种;和/或,m
″
选自ti、v、sc、la、os、pr、re、ru、sm和ta中的至少一种;优选地,m
″
的离子半径为0.06-0.08nm。3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其中,所述正极材料的平均粒径d
50
为2-30μm;优选地,所述摩尔浓度递增速率v1满足:0.005≤v1≤1%/μm。4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的正极材料的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)将前驱体过程品与含有m
′
源的水溶液接触进行共沉淀反应,得到前驱体;其中,所述前驱体过程品为含有ni、mn和x的氢氧化物;所述前驱体为含有ni、mn、x和m
′
的氢氧化物;所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.01-2ml/min;流速加速度为0.0005-0.005ml/min2;(2)将所述前驱体与钠源混合,得到混合物ii;任选地,所述混合的原料还包括m
″
源,且先将所述前驱体与所述m
″
源混合,得到混合物i,再将所述混合物i与钠源进行所述混合;(3)将所述混合物ii依次进行烧结和破碎处理。5.根据权利要求4所述的制备方法,其中,制备步骤(1)中所述前驱体过程品的方法包括:将金属盐水溶液、水溶液a和水溶液b接触进行共沉淀反应;其中,所述金属盐水溶液中含有ni盐、mn盐和x盐;所述水溶液a中含有沉淀剂和第一部分络合剂;所述水溶液b中含有第二部分络合剂;优选地,所述金属盐水溶液的浓度为0.2-2mol/l;优选地,所述水溶液a中沉淀剂的浓度为1-10mol/l,第一部分络合剂的浓度为0.1-10mol/l;优选地,所述水溶液b中第二部分络合剂的浓度为0.1-10mol/l;优选地,所述金属盐水溶液中,ni、mn和x的摩尔比为1-3:1-6:1;优选地,所述共沉淀反应的条件包括:溶液流速为1-5ml/min;反应温度为20-70℃;反应ph值为9-12;搅拌转速为200-2000rpm。6.根据权利要求4所述的制备方法,其中,步骤(1)中,所述含有m
′
源的水溶液的流速满足:初始流速为0.1-1ml/min;流速加速度为0.0008-0.005ml/min2。7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(1)中,所述m
′
源选自含有m
′
的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和有机化合物中的一种或几种;
优选地,所述含有m
′
源的水溶液中,以m
′
计的所述m
′
源的浓度为0.005-0.2mol/l;优选地,所述前驱体过程品中ni、mn、x的总摩尔量与所述m
′
源中的m
′
的摩尔量满足:0<n(m
′
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)]≤0.5。8.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(1)中,所述共沉淀反应的条件包括:反应温度为20-70℃;反应ph值为9-12;搅拌转速为200-2000rpm;优选地,步骤(1)中还包括将所述共沉淀反应得到的产物进行陈化,所述陈化的条件包括:陈化温度为30-80℃;陈化时间为1-10h。9.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法,其中,步骤(2)中,所述钠源为碳酸钠、氢氧化钠和硝酸钠中的至少一种;优选地,所述前驱体中ni、mn、x和m
′
的总摩尔量与所述钠源中na的摩尔量满足:0.6≤n(na)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]≤1.1;优选地,所述m
″
源选自含有m
″
的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和有机化合物中的一种或几种;优选地,所述前驱体中ni、mn、x和m
′
的总摩尔量与所述m
″
源中m
″
的摩尔量满足:0<n(m
″
)/[n(ni)+n(mn)+n(x)+n(m
′
)+n(m
″
)]≤0.7;优选地,步骤(3)中,所述烧结的条件包括:烧结温度为600-1000℃;烧结时间为4-12h。10.一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池含有如权利要求1-3中任意一项所述的正极材料。
技术总结
本发明涉及钠离子电池正极材料领域,公开了正极材料及其制备方法和钠离子电池。所述正极材料具有如下组成:Na
技术研发人员:邵宗普 陈飞江 刘亚飞 陈彦彬
受保护的技术使用者:北京当升材料科技股份有限公司
技术研发日:2023.05.25
技术公布日:2023/10/10
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。
我是此专利(论文)的发明人(作者)