[发明专利]钠离子单电池或电池的化成方法

权利要求书

1.一种操作可再充电钠离子单电池的方法，其中所述单电池包含为无序碳的负极材料以及包含正极材料A_u M¹_v M²_w M³_x M⁴_Y M⁵_z O_2±c，其中

A包含钠或其中钠是主要成分的混合碱金属；

M¹是呈+2和+4之间的氧化态的镍；

M²包含选自锰、钛和锆中的一种或多种的呈+4氧化态的金属；

M³包含选自镁、钙、铜、锌和钴中的一种或多种的呈+2氧化态的金属；

M⁴包含选自钛、锰和锆中的一种或多种的呈+4氧化态的金属；

M⁵包含选自铝、铁、钴、钼、铬、钒、钪和钇中的一种或多种的呈+3氧化态的金属；

U在0<U<1范围内；

V在0.25<V<1范围内；

W在0<W<0.75范围内；

X在0≦X<0.5范围内；

Y在0≦Y<0.5范围内；

Z在0≦Z<0.5范围内；

U+V+W+X+Y+Z≦3；并且

c≧0.0；

其中所述方法包括：

在化成充电阶段，将所述单电池充电至钠从所述正极材料不可逆释放的第一电压；以及

在后续的充电-放电循环中，将所述单电池充电至低于所述第一电压的第二电压。

2.如权利要求1所述的方法，其中选择所述第一电压使得在所述化成充电阶段从所述正极材料不可逆释放的钠量基本上等于在所述化成充电阶段中在负极上的表面电解质层中沉积的钠量。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一电压大于4.0V。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中所述第一电压小于4.5V。

5.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述第一电压在4.1V和4.3V之间。

6.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述第二电压小于4.0V。

7.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其中所述第二电压在3.9V和4.1V之间。

8.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述化成充电阶段包括在至少两个充电循环中将所述单电池充电到所述第一电压。

9.如任一前述权利要求所述的方法，包括在所述化成充电阶段之前，保持所述单电池的温度超过室温。

10.如权利要求9所述的方法，其中保持所述单电池的温度超过室温包括保持所述单电池的温度超过30℃至少1小时。

11.如权利要求9所述的方法，其中保持所述单电池的温度超过室温包括保持所述单电池的温度超过50℃至少1小时。

12.如权利要求9所述的方法，其中保持所述单电池的温度超过室温包括保持所述单电池的温度超过70℃至少1小时。

13.如权利要求9所述的方法，其中保持所述单电池的温度超过室温包括保持所述单电池的温度超过50℃至少1天。

14.如权利要求9或13所述的方法，其中保持所述单电池的温度超过室温包括保持所述单电池的温度超过50℃小于30天。