本申请实施例公开了一种钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置。电池单体包括正极极片，正极极片包括正极活性材料，正极活性材料包括八面体型过渡金属氧化物和棱柱型过渡金属氧化物；钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.15 V。该电池单体同时具有较高的能量密度和良好的循环性能。有较高的能量密度和良好的循环性能。有较高的能量密度和良好的循环性能。
【技术实现步骤摘要】
钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置
[0001]本申请涉及电池领域，更为具体地，涉及一种钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置。
技术介绍
[0002]近年来，锂离子电池被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域，从而得到了极大的发展。然而，锂资源的储量有限，且分布不均匀，成为限制锂离子电池发展的一大问题。
[0003]钠元素与锂元素处于同一主族，具有相似的理化性质，并且钠资源丰富，分布广泛，这使得钠离子电池具有比锂离子电池更大的竞争优势。但是，钠离子电池通常不能同时兼具较高的能量密度和良好的循环性能。因此，如何同时提高钠离子电池的能量密度和循环性能成为一项亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本申请是鉴于上述技术问题而进行的，其目的在于，提供一种钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置。该电池单体同时具有较高的能量密度和良好的循环性能。
[0005]第一方面，提供一种钠离子电池的电池单体，所述电池单体包括正极极片，所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括八面体型过渡金属氧化物和棱柱型过渡金属氧化物；所述钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.15 V。
[0006]本申请的实施例中，钠离子电池的正极活性材料包括两种不同结构的过渡金属氧化物。其中，八面体型过渡金属氧化物的含钠量较高，能够贡献较高的容量，棱柱型过渡金属氧化物具有较高的离子电导率以及更加稳定的结构，能够贡献良好的循环性能。在钠离子电池中，通过控制钠离子电池的充电截止电压V1满足上述范围，复配两种材料得到的正极活性材料既能够发挥八面体型过渡金属氧化物较高的容量，同时也具有棱柱型过渡金属氧化物稳定的结构，可以使钠离子电池具有良好的循环性能。因此，通过复配两种材料，并控制钠离子电池的充电截止电压V1满足上述范围，能够使钠离子电池同时兼具较高的能量密度和良好的循环性能。
[0007]在一些实施例中，所述钠离子电池的放电截止电压V2满足：1.50 V≤V2≤2.00 V。
[0008]本申请的实施例中，通过控制钠离子电池的放电截止电压V2满足上述范围，能够降低钠离子电池过放电的概率，从而改善电池内部产气、铜集流体被还原的情况，有助于电池内部结构稳定性的维持，帮助提高电池的循环性能。
[0009]在一些实施例中，所述钠离子电池的充电截止电压V1被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物在所述正极极片上的负载量m1而设置。
[0010]在一些实施例中，在所述八面体型过渡金属氧化物的负载量154.025 mm2/g≤m1≤1386.225 mm2/g的情况下，所述钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.1 V。
[0011]在一些实施例中，所述钠离子电池的放电截止电压V2被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物的负载量m1而设置。
[0012]在一些实施例中，在所述八面体型过渡金属氧化物的负载量154.025 mm2/g≤m1≤1386.225 mm2/g的情况下，所述钠离子电池的放电截止电压V2满足：1.5 V≤V2≤1.8 V。
[0013]本申请的实施例中，可以根据能够贡献较高容量的八面体型过渡金属氧化物在正极极片上的负载量m1配置钠离子电池的充电截止电压V1、放电截止电压V2的范围。通过正极活性材料中八面体型过渡金属氧化物的负载量m1设置钠离子电池的充电截止电压V1、放电截止电压V2范围，使得八面体型过渡金属氧化物在该电压范围内贡献较高的容量、提高钠离子电池的能量密度的同时，具有相对稳定的结构，从而进一步提高充放电过程中正极活性材料的稳定性，使得钠离子电池兼具良好的循环性能。
[0014]在一些实施例中，所述钠离子电池的充电截止电压V1被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物和所述棱柱型过渡金属氧化物在所述正极极片上的负载量比值m1/m2而设置。
[0015]在一些实施例中，在所述八面体型过渡金属氧化物和所述棱柱型过渡金属氧化物的负载量比值1/9≤m1/m2≤9的情况下，所述钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.15 V。
[0016]在一些实施例中，所述钠离子电池的放电截止电压V2被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物和所述棱柱型过渡金属氧化物的在所述正极极片上的负载量比值m1/m2而设置。
[0017]在一些实施例中，在所述八面体型过渡金属氧化物和所述棱柱型过渡金属氧化物的质量比1/9≤m1/m2≤9的情况下，所述钠离子电池的放电截止电压V2满足：1.5 V≤V2≤1.8 V。
[0018]本申请的实施例中，还可以根据正极活性材料中八面体型过渡金属氧化物和棱柱型过渡金属氧化物在正极极片上的负载量比值来配置钠离子电池的充电截止电压V1、放电截止电压V2的范围。通过正极活性材料中八面体型过渡金属氧化物的质量和棱柱型过渡金属氧化物的负载量比值m1/m2来设置钠离子电池的充电截止电压V1、放电截止电压V2范围，使得八面体型过渡金属氧化物在该电压范围内贡献较高的容量、提高钠离子电池的能量密度的同时，具有相对稳定的结构，从而进一步提高充放电过程中正极活性材料的稳定性，使得钠离子电池兼具良好的循环性能。
[0019]在一些实施例中，所述八面体型过渡金属氧化物的平均体积粒径满足：7 μm≤Dv501≤20 μm；所述棱柱型过渡金属氧化物的平均体积粒径满足：5 μm≤Dv502≤10 μm。
[0020]在一些实施例中，所述八面体型过渡金属氧化物的比表面积满足：0.3 m2/g≤BET1≤2.0 m2/g；所述棱柱型过渡金属氧化物的比表面积满足：2.0 m2/g≤BET2≤5.0 m2/g。
[0021]本申请的实施例中，通过控制两种不同的过渡金属氧化物的平均体积粒径、比表面积在上述范围内，有助于提高正极材料的粉末压实密度，从而进一步提升钠离子电池的能量密度。
[0022]第二方面，提供一种钠离子电池，所述钠离子电池包括第一方面任一实施例中的电池单体。
[0023]第三方面，提供一种用电装置，所述用电装置包括第一方面任一实施例中的电池
单体，和/或第二方面任一实施例中的电池。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请实施例一种钠离子电池单体的示意图。
[0026]图2为本申请实施例一种钠离子电池模块的示意图。
[0027]图3为本申请实施例一种钠离子电池的示意图。
[0028]图4为本申请实施例一种钠离子电池的另一示意图。
具体实施方式
[0029]以下，适当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括正极极片，所述正极极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括八面体型过渡金属氧化物和棱柱型过渡金属氧化物；所述钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.15 V。2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述钠离子电池的放电截止电压V2满足：1.50 V≤V2≤2.00 V。3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述钠离子电池的充电截止电压V1被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物的在所述正极极片上的负载量m1而设置。4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，在所述八面体型过渡金属氧化物的负载量m1满足154.025 mm2/g≤m1≤1386.225 mm2/g的情况下，所述钠离子电池的充电截止电压V1满足：3.95 V≤V1≤4.15 V。5.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述钠离子电池的放电截止电压V2被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物在所述正极极片上的负载量m1而设置。6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，在所述八面体型过渡金属氧化物的负载量m1满足154.025 mm2/g≤m1≤1386.225 mm2/g的情况下，所述钠离子电池的放电截止电压V2满足：1.5 V≤V2≤1.8 V。7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述钠离子电池的充电截止电压V1被配置为根据所述八面体型过渡金属氧化物和所述棱柱型过渡金属氧化物的在所述正极极片上的负载量比值m1/m2而设置。8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，在所述八面体型过渡金...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐正，叶永煌，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。