[发明专利]正极活性材料、正极极片及钠离子二次电池

说明书

本申请公开了一种正极活性材料、正极极片及钠离子二次电池，所述正极活性材料的分子式为A_aMe_b(PO₄)_cO_xX_3‑x，其中A为H、Li、Na、K及NH₄中的一种或多种，Me为Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、V、Cu及Zn中的一种或多种，X为F、Cl及Br中的一种或多种，0＜a≤4，0＜b≤2，1≤c≤3，0≤x≤2；且所述正极活性材料的比表面积为0.05m²/g～5m²/g。本申请提供的正极活性材料，能够使钠离子二次电池同时兼顾优异的倍率性能及循环稳定性。

技术领域

本申请属于二次电池技术领域，尤其涉及一种正极活性材料、正极极片及钠离子二次电池。

背景技术

目前，锂离子二次电池占据动力电池的核心地位，同时，锂离子二次电池也面临着极大的挑战，如锂资源的日益紧缺、上游材料价格不断攀升、循环回收技术开发滞后、老旧电池循环回收利用率低下，这些都使得市场对更经济、更高效替代技术的需求越来越高。而钠资源的储量远比锂丰富、分布更为广泛、成本远比锂低，因此钠离子二次电池作为一种很有潜能替代现有能量储存技术的新一代电化学体系，在近年来得到了科研和工业界的极大关注。

正极活性材料是制约钠离子二次电池性能的关键因素之一。当前被广泛研究的钠离子二次电池用正极活性材料所制备的钠离子二次电池，其电化学性能远低于已经商业化的锂离子电池，因此没有市场竞争力。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种正极活性材料、正极极片及钠离子二次电池，其能够同时兼顾优异的倍率性能及循环稳定性。

为了达到上述目的，本申请第一方面提供一种正极活性材料，该正极活性材料的分子式为A_aMe_b(PO₄)_cO_xX_3-x，其中A为H、Li、Na、K及NH₄中的一种或多种，Me为Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、V、Cu及Zn中的一种或多种，X为F、Cl及Br中的一种或多种，0＜a≤4，0＜b≤2，1≤c≤3，0≤x≤2；并且正极活性材料的比表面积为0.05m²/g～5m²/g。

本申请第二方面提供一种正极极片，包括正极集流体及设置于正极集流体至少一个表面上的正极膜片，其中正极膜片包括根据本申请第一方面的正极活性材料。

本申请第三方面提供一种钠离子二次电池，其包括根据本申请第二方面的正极极片。

相对于现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

本申请提供的正极活性材料由于具有特定的化学组成，并且其比表面积为0.05m²/g～5m²/g，能够提高正极活性材料的充放电容量发挥，并使钠离子二次电池同时兼顾优异的倍率性能及循环稳定性。

具体实施方式

为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合具体实施例对本申请进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请。

为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。