【技术实现步骤摘要】
纯阳离子变价的高钠含量P2相层状氧化物材料、制备方法和用途
本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种纯阳离子变价的高钠含量P2相层状氧化物材料、制备方法和用途。
技术介绍
随着社会的发展与进步，人类对能源的需求量越来越大，但煤、石油、天然气等传统化石能源由于资源日渐枯竭，再加上其造成的城市环境污染和温室效应问题日益严峻，其应用逐渐受到多方面限制，因此可持续清洁能源的开发一直是各国关注的方向。但是将风能、太阳能和潮汐能等转换成电能的过程中，这些可再生能源受自然条件的限制较大，并具有明显的时间不连续性、空间分布不均匀性等特点，这导致它们提供的电力可控性和稳定性较差，不能直接输入电网使用。因此，只有配套高性能的大规模储能系统，以此解决发电与用电的时差矛盾、调节电能品质，才能确保电力系统可靠供电。当前我国能源的可持续发展对大规模储能技术需求较为迫切，同时这也是世界各国的研究热点。目前已有的储能方式分为物理储能和化学储能。物理储能中抽水蓄能是目前使用最多，储能量最大的，但是抽水蓄能受到地理位置的限制，且建设工期较长，其...
【技术保护点】
1.一种纯阳离子变价的高钠含量P2相层状氧化物材料，其特征在于，所述层状氧化物材料的化学通式为：Na
【技术特征摘要】
1.一种纯阳离子变价的高钠含量P2相层状氧化物材料，其特征在于，所述层状氧化物材料的化学通式为：Nax[LiiNijMnkMy]O2+β；
Li、Ni、Mn、M共同占据晶体结构中的过渡金属离子位置；其中，M为对过渡金属位进行掺杂取代的元素，具体为Cu2+，Mg2+，Mn2+,Zn2+，Al3+，B3+，Zr4+，Ti4+中的一种或多种；
所述x，y，i，j,k,β分别为对应元素所占的摩尔百分比；其中x，y，i，j,k,β之间的关系满足y+i+j+k＝1，且x+my+i+2j+4k＝2(2+β)；0.8≤x≤0.85；0＜i≤0.1；0＜j≤0.4；0＜k≤0.65；-0.05≤β≤0.05；m为所述M的化合价态；
所述层状氧化物材料的空间群为P63/mmc或P63/mcm，对应结构为P2相结构；
所述纯阳离子变价的高钠含量P2相层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料；在充放电过程中，电荷补偿完全由过渡金属阳离子得失电子来实现。
2.一种上述权利要求1所述的层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法为固相法，包括：
将所需钠的化学计量100wt％～110wt％的碳酸钠，镍、锰、锂的氧化物，以及所需化学计量M的氧化物或碳酸盐按比例混合成前驱体；所述M具体为Cu2+，Mg2+，Mn2+,Zn2+，Al3+，B3+，Zr4+，Ti4+中的一种或多种；
采用球磨的方法将所述前驱体均匀混合得到前驱体粉末；
将所述前驱体粉末置于马弗炉内，在800℃～1100℃的空气气氛中热处理6～48小时；
将热处理后的前驱体粉末进行研磨，得到所述层状氧化物材料。
3.一种上述权利要求1所述的层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法为燃烧法，包括：
将所需钠的化学计量100wt％～110wt％的硝酸钠，镍、锰、锂的硝酸盐，以及所需化学计量M的硝酸盐，按比例混合成前驱体；所述M具体为Cu2+，Mg2+，Mn2+,Zn2+，Al3+，B3+，Zr4+，Ti4+中的一种或多种；
将所述前驱体加乙酰丙酮搅拌均匀形成浆料；
对所述浆料在80℃下进行干燥后得到前驱体粉末；
将所述前驱体粉末置于马弗炉内，在800℃～1100℃的空气气氛中热处理6～48小时；
将热处理后的前驱体粉末进行研磨，得到所述层状氧化物材料。
4.一种上述权利要求1所述的层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法为喷雾干燥法，包括：
将所需钠的化学计量100wt％～110wt％的硝酸钠，镍、锰、锂的硝酸盐，以及所需化学...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇胜，赵成龙，陈立泉，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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