多层结构的钠离子电池正极材料及其前驱体、以及制备方法技术

本发明专利技术属于钠离子电池材料技术领域，公开了钠离子电池正极材料的前驱体、正极材料以及制备方法。所述前驱体包含三层结构，内层为富镍的镍钴锰氢氧化物内核，中间层为锰钛氢氧化物过渡层，外层为富锰的镍钴锰氢氧化物外壳。采用共沉淀法制备三层结构的前驱体。前驱体混钠焙烧得到的正极材料具有良好的循环性能。此外，本发明专利技术进一步提供掺氟的三层结构的前驱体以及正极材料。以及正极材料。以及正极材料。

【技术实现步骤摘要】
多层结构的钠离子电池正极材料及其前驱体、以及制备方法


[0001]本专利技术属于钠离子电池材料
，具体涉及多层结构的钠离子电池正极材料及其前驱体、以及制备方法。

技术介绍

[0002]成本较低的钠离子电池具有较高的比能量密度、优秀的能量转换效率和较长的充放电循环寿命，为逐步取代铅酸电池提供了契机。钠离子层状氧化物相对易于合成，电压范围可调并显示出较高的比容量。
[0003]目前，影响钠离子层状氧化物正极材料循环稳定性的因素有：（1）不可逆相变：在层状钠离子电池的充放电过程中，钠离子从正极材料的层间反复嵌脱，P型和O型正极材料都会发生相转变。由于材料相转变伴随着体积变化，材料在反复的膨胀
‑
收缩
‑
膨胀
‑
收缩的过程中会不断积累应力，最终出现材料结构的破坏并造成电极颗粒开裂，加剧电极材料与电解液的副反应，严重时出现电极粉末化的现象，大量电极颗粒失去与集流体的电接触，降低有效活性物质的含量，导致电化学性能的下降。
[0004]（2）锰离子的溶解和姜泰勒效应：当不同过渡金属离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极材料的前驱体，其特征在于，所述前驱体包含三层结构，内层为富镍的镍钴锰氢氧化物内核，中间层为锰钛氢氧化物过渡层，外层为富锰的镍钴锰氢氧化物外壳。2.如权利要求1所述的前驱体，其特征在于，富镍的镍钴锰氢氧化物的分子式为Mn
x1
Ni
y1
Co
z1
(OH)2，0.2≤x1<0.5，0.3≤y1<0.6，z1<0.4，x1+y1+z1=1；锰钛氢氧化物的分子式为Mn
x2
Ti
n2
(OH)2，0.60≤x2<0.85，0.1<n2≤0.4，x2+n2=1；富锰的镍钴锰氢氧化物的分子式为Mn
x3
Ni
y3
Co
z3
(OH)2，0.60≤x3<0.85，0.1<y3<0.4，z3<0.4，x3+y3+z3=1。3.如权利要求1或2所述的前驱体，其特征在于，在前驱体的内层、中间层和外层中均匀掺杂F。4.一种钠离子电池正极材料的前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配制富镍的锰、镍、钴的混合盐溶液A，配制锰、钛的混合盐溶液B，配制富锰的锰、镍、钴的混合盐溶液C，配制沉淀剂溶液和络合剂溶液；（2）配制反应釜底液；通气控制反应釜内的氧气浓度为0～5%；（3）在反应釜底液中并流通入混合盐溶液A、沉淀剂溶液和络合剂溶液进行共沉淀反应，待粒度D50达到4～7 μm停止泵入混合盐溶液A，并开始通入混合盐溶液B，待粒度D50达到5～8 μm停止泵入混合盐溶液B，开始通入混合盐溶液C，待粒度D50达到9～13 μm，停止反应；整个反应过程中控制反应体系的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，程磊，袁涛，邓鹏，林可博，周亚楠，丁瑶，
申请(专利权)人：浙江帕瓦新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：