[发明专利]一种钠离子电池正极材料、制备方法以及一种钠离子电池在审
| 申请号： | 201910019663.0 | 申请日： | 2019-01-09 |
| 公开（公告）号： | CN109742365A | 公开（公告）日： | 2019-05-10 |
| 发明（设计）人： | 罗绍华;闫绳学;冯建;刘颖颖;赵鑫;王志远;王庆;张亚辉;刘延国;郝爱民;刘宣文;郭瑞;伊廷锋 | 申请（专利权）人： | 东北大学秦皇岛分校 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/04;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/054;H01M10/0585 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 066004 河北省秦皇岛市经济技术开发*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 钠离子电池 正极材料 制备 形貌 分子结构式 倍率性能 层状颗粒 充电状态 容量衰减 循环寿命 有效抑制 高电压 六角形 空位 两相 缓解 | ||
1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料的分子结构式为Na2/3Ni1/3-xMxMn2/3O2，其中，0＜x＜1/3，M为Cu和/或Mg；
所述正极材料为具有六角形和/或条形形貌的层状颗粒。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述层状颗粒的粒径为0.5-5μm，优选为2-4μm；
优选地，所述M的掺杂量为0.05≤x≤0.2，优选为x＝0.15；
优选地，所述层状颗粒为P2型层状颗粒。
3.一种如权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照化学式中各元素的比例进行配料，混合碳酸钠、氧化镍、掺杂元素源与锰源，得到混合原料；
(2)步骤(1)所得混合原料与无水乙醇混合后进行球磨处理，得到混合浆料，并将所得混合浆料进行干燥处理；
(3)步骤(2)所得干燥处理后的混合浆料在空气气氛下进行煅烧，得到钠离子电池正极材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述掺杂元素源包括氧化铜和/或氧化镁；
优选的，所述锰源包括硫酸锰、二氧化锰或三氧化二锰中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述球磨处理在行星球磨机中进行；
优选地，所述球磨处理的时间为4-8h，优选为5-7h；
优选地，所述球磨处理的转速为200-300r/min，优选为230-270r/min；
优选地，所述无水乙醇的用量为没过研磨球；
优选地，所述干燥处理的温度为75-85℃，优选为78-82℃；
优选地，所述干燥处理的时间为10-14h，优选为11-13h；
优选地，步骤(3)所述煅烧的温度为850-950℃，优选为880-920℃；
优选地，所述煅烧的时间为8-12h，优选为9-11h。
6.根据权利要求3-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照化学式中各元素的比例进行配料，混合碳酸钠、氧化镍、掺杂元素源与锰源，得到混合原料；
(2)步骤(1)所得混合原料与无水乙醇混合后在行星球磨机中进行球磨处理4-8h，球磨处理的转速为200-300r/min，得到混合浆料，所得混合浆料在75-85℃下干燥处理10-14h，所述无水乙醇的用量为没过研磨球；
(3)步骤(2)所得干燥处理后的混合浆料在空气气氛下煅烧8-12h，所述煅烧的温度为850-950℃，得到钠离子电池正极材料。
7.一种如权利要求1或2所述的正极材料制备得到的钠离子电池。
8.一种如根据权利要求7所述的钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(a)混合乙炔黑、PVDF以及权利要求1或2提供的钠离子电池正极材料，得到混合浆料，将混合浆料均匀涂覆于铝箔上，经干燥后得到正极片；
(b)组装正极片、负极片、电解液与隔膜，制备得到钠离子电池。
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