一种三相共生层状氧化物电极材料及其制备方法和其在钠离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种三相共生层状氧化物电极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将钠和锂的碳酸化合物、铜的氧化物、镍的氧化物、铁的氧化物、锰的氧化物以及金属M的氧化物混合，然后加入熔盐，混合均匀，得到混合物料；将混合物料加热至烧结温度400~500℃并保温，然后冷却，破碎成粉末，得到前驱体颗粒；将前驱体颗粒升温至退火温度800~1000℃并保温，得到所述三相共生层状氧化物电极材料；其中，金属M为Zn、Mg、Sb、Zr、Sn、Si、Ru、Ti中的一种；该氧化物中，P2、O3和富钠相三相共生；将其应用于钠离子电池中，表现出优异的倍率性能和循环稳定性。表现出优异的倍率性能和循环稳定性。表现出优异的倍率性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种三相共生层状氧化物电极材料及其制备方法和其在钠离子电池中的应用


[0001]本专利技术涉及电极材料制备领域，更具体地，涉及一种三相共生层状氧化物电极材料及其制备方法和其在钠离子电池中的应用。

技术介绍

[0002]长久以来化石能源的使用不仅带来经济增长，也使得地球上出现更频繁的自然灾害。为应对这一现状，世界各国制定了减排计划，转而利用清洁的可再生能源，减少碳排放，如太阳能，风能和潮汐能。但这类能源有间歇性与难以准确预测的缺点，不能与工厂以及居民用户需求相匹配，所以建立高效、稳定、长寿命的储能体系成为了必须的选择。与传统储能体系不同，电池储能具有成本低、能量密度高、便于模块化的安装，地理环境无要求的特点，在清洁能源储存、局域智能电网储能以及家庭储能方面具有广阔的应用前景。元素钠具有和元素锂相似的物理化学性质，且钠资源丰富、分布均匀，钠离子电池因而具有较高的应用潜力。
[0003]在钠离子电池中，电极材料是决定电池比容量、循环寿命等性能的关键因素之一。由于锰在地壳中丰度高，成本低以及锰基氧化物正极材料比容量大(~200mAh/g)，和良本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相共生层状氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，所述三相共生层状氧化物通式为：Na
α
Li
x
Cu
y
Ni
z
Fe
i
Mn
j
M
k
O
2+β
，其中，α、x、y、z、i、j、k、2+β分别为对应元素所占的摩尔百分比且α、x、y、z、i、j、k、2+β满足x+y+z+i+j+k=1，α+x+2y+2z+3i+4j+mk=2(2+β)，0.8≤α≤1，0<x≤0.2，0<y≤0.2，0<z≤0.2，0<i≤0.2，0<j≤0.8，0≤k≤0.2，
‑
0.03≤β≤0.03，m为所述M的化合价态，Mn的价态保持为+4，所述金属M为Zn、Mg、Sb、Zr、Sn、Si、Ru、Ti中的一种；三相分别为P2、O3和富钠相，空间群分别为P6/3mmc、R
‑
3m、P213；其制备方法包括以下步骤：S1、按所述三相共生层状氧化物电极材料的金属元素摩尔比，将钠和锂的碳酸化合物、铜的氧化物、镍的氧化物、铁的氧化物、锰的氧化物以及金属M的氧化物混合，然后加入熔盐，混合均匀，得到混合物料；S2、将所述混合物料加热至烧结温度400~...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪效波，刘欢庆，侯红帅，邹国强，邓文韬，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：