一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法与应用技术

一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法与应用。该材料的通式A

【技术实现步骤摘要】
一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法与应用
[0001]

[0002]本专利技术属于电化学电池
，具体涉及一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料及其制备方法与应用。
[0003]
技术介绍

[0004]随着清洁能源的发展，大规模储能电站市场对目前的储能技术提出了新的要求。虽然目前市场上锂离子电池占据主流，但锂资源有限造成的供需隐患问题以及锂离子电池高昂的成本问题日益凸显，因此市场需要兼顾成本和性能的新型的电化学储能技术以适应大规模储能电站的需求。
[0005]由于钾离子电池具有与锂离子电池类似的电化学原理、相近的氧化还原电位、丰富的地壳储量带来的低成本、以及集流体可使用更廉价的铝箔等优势，被广泛认为是一种具有光明前景的储能方案。
[0006]在钾离子电池目前的发展中，负极材料的容量和倍率已经得到了基本的保证，但是在正极材料的研究方面却无法得到突破，原因是钾离子巨大的离子半径使其在正极材料中难以嵌入和脱嵌，导致了较低的容量。此外较大的离子半径也导致钾离子在嵌入和脱嵌主体材料的过程中破坏了其原本结构，导致本就不高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料，其特征在于，所述类高熵多元正极储能材料的成分通式如A
x
(M)
y
N
z
O2所示，通式中，A为元素K、Na、或Li中一种或两种等摩尔量的组合；M为元素Ni、Co、Fe、Ti、V、Cr、Zn、Cu 、Mg或Al中至少三种等摩尔量的组合；N为元素Mn、Mo、W 、Bi、Sb、Sn或Te 中一种或两种等摩尔量的组合，且x介于0.4
‑
1.0之间，y介于0.01
‑
0.5之间，z介于0.2
‑
0.9之间。2.基于权利要求1所述的一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：按照材料设计的通式，将过渡金属化合物与碱金属化合物通过物理球磨、冷冻干燥、溶剂热、溶胶凝胶或共沉淀方法中的任一种，制备得均匀复合的前驱体；第二步，对前驱体进行退火处理得最终产物。3.根据权利要求2所述的一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述过渡金属化合物为过渡金属氧化物、过渡金属氢氧化物、过渡金属碳酸盐、过渡金属硝酸盐、过渡金属草酸盐、过渡金属硫酸盐、过渡金属氯化物、过渡金属硫化物、过渡金属磷化物、或过渡金属氮化物。4.根据权利要求2所述的一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述碱金属化合物包括锂、钠、钾的碳酸盐，锂、钠、钾的氢氧化物，锂、钠、钾的草酸盐，锂、钠、钾的硝酸盐，或锂、钠、钾的硫酸盐。5.根据权利要求2所述的一种类高熵多元层状过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，第一步中所述物理球磨法为将过渡金属化合物和碱金属化合物放入球磨罐中球磨5
‑
15h后，将产物洗涤烘干即可，其中，球磨转速为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄镇东，张郦达，蔡宇晴，柏玲，常舫菲，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：