The invention provides a preparation method of a positive electrode material and a preparation method of a sodium ion battery composed of P2 phase and Li2MnO3. The chemical composition of the material is NaxLiyMnaCobNicO2. On the XRD atlas, the material has a characteristic diffraction peak at 15.9, 39.7 and 49.2 degrees, and the diffraction peak intensity at 39.7 and 49.2 degrees. First, the salt and combustion agent of each metal are added to the water, then the precursor is burned in the reactor. Finally, the precursor is heat treated at 800~950 C, and the furnace is cooled to room temperature. The material of the invention is a composite layered material with Li2MnO3/Na P phase coexisting, which can effectively improve the cyclic stability and multiplying performance of the Na P phase. By changing the composition and heat treatment temperature, the orientation of the Na P phase material (102) and (104) crystal surface can be adjusted to optimize the properties of the material.
【技术实现步骤摘要】
P2相与Li2MnO3相复合层状结构的钠离子电池正极材料及制备方法
本专利技术涉及一种钠离子电池用的材料及制备方法，特别涉及钠离子电池正极材料及制备方法。
技术介绍
钠离子电池作为一种新型的二次电池相比于锂离子电池具有资源丰富、价格低廉的优势而备受人们关注。正极材料是钠离子电池中的关键组成部分，在电池比能量密度、安全性、循环稳定性、大倍率性能和成本造价等方面起着至关重要的作用。层状过渡金属氧化物钠离子电池正极材料根据其结构类型的不同可以分为O型和P型两种类型。在O型过渡金属层状氧化物正极材料中，Na+占据上下两层过渡金属原子组成的八面体位置；而P型过渡金属层状氧化物正极材料中，Na+占据上下两层过渡金属原子组成的三棱柱位置。其中O型层状正极材料在充放电过程中Na+在八面体之间的迁移，要经过两个八面体位置之间体积较小的四面体位置，因此Na+迁移过程中需要克服较大的能垒；而在P型结构层状正极材料中Na+可以直接从一个三棱柱位置迁移到相邻的三棱柱位置，在迁移过程中需要克服的能垒相对较低，因此相比较于O型层状材料，Na+在P型层状材料的迁移相对更容易，P型层状材料的电化学...
【技术保护点】
一种钠离子电池正极材料，其特征在于：化学成分组成为NaxLiyMnaCobNicO2,0.6＜x＜0.7，0.1＜y＜0.3，0.5＜a≤0.9，0≤b＜0.5，0≤c＜0.5且a+b+c＝1；包含由P型过渡金属相和Li2MnO3相形成的两相复合层状结构；材料在XRD图谱上，15.9°，39.7°和49.2°的位置处有特征衍射强峰，且I39.7°:I15.9°为0.3～0.5，I49.2°:I15.9°为0.3～0.5。
【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于：化学成分组成为NaxLiyMnaCobNicO2,0.6＜x＜0.7，0.1＜y＜0.3，0.5＜a≤0.9，0≤b＜0.5，0≤c＜0.5且a+b+c＝1；包含由P型过渡金属相和Li2MnO3相形成的两相复合层状结构；材料在XRD图谱上，15.9°，39.7°和49.2°的位置处有特征衍射强峰，且I39.7°:I15.9°为0.3～0.5，I49.2°:I15.9°为0.3～0.5。2.一种制备如权利要求1所述的钠离子电池正极材料的方法，其特征在于：按以下步骤进行，(Ⅰ)按材料化学成分的摩尔比，在水中加入乙酸钠或/和硝酸钠、乙酸锂或/和硝酸锂、过渡金属的乙酸盐或/和硝酸盐且溶液中同时包括乙酸根和硝酸根，以及水溶性糖类有机物，搅拌至溶液呈红色，所述过渡金属选自镍或/和钴以及锰，过渡金属离子总浓度为0.2～1mol/L；(Ⅱ)在搅拌条件下将第(Ⅰ)步的溶液加热，至溶液变为红褐色粘稠状时停止加热和搅拌，并将其转移到蒸发...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦伟峰，黄群，林桂仙，黄伯云，冯伊铭，韩博，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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