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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池正极材料,具体涉及到一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池在所有现代便携式电子设备中都无处不在,例如移动电话和笔记本电脑,以及为混合动力电动汽车和其他大型设备供电。钠离子电池具有类似的电池结构和工作机制,已经被证明是大规模储能系统的理想替代品。钠离子电池的优点如下:首先钠资源丰富地分布在地壳中;其次仅使用锰、铁等廉价的非关键过渡金属就可以制备高性能钠离子电池正极材料,进一步降低了所需原材料的成本。
2、近两年,对锂和其他关键矿物的空前需求推动了这些主要原材料的成本达到历史新高,从而进一步推动了钠离子电池的的商业化进程。层状过渡金属氧化物(naxtmo2, tm =transition metal/s)是一类重要的正极材料,具有降低成本、提高能量密度和循环稳定性、提高大规模储能安全性的潜力。然而,这些层状氧化物的应用面临着几个关键挑战,包括循环过程中的不可逆相变、空气稳定性差、复杂的电荷补偿机制,以及与基于磷酸铁锂的锂离子电池相比,全电池的成本相对较高,为了实现钠离子电池的商业化,选择合适的方法来提高其电化学性能和空气稳定性等。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料及其制备方法,通过基体正极材料与氢氧化铁和氧化锆混合后二次烧结处理降低残碱含量、提高循环稳定和首次库仑效率等。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
< ...【技术保护点】
1.一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的前驱体材料为铁基氢氧化物,钠源为碳酸钠、氯化钠或氢氧化钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的钠源与前驱体材料的金属摩尔主含量的比值为1.01~1.05。
4.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)的烧结温度为700~900℃,保温时间10~20h。
5.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中加入氢氧化铁的比例为0.1%~1%,氢氧化铁的粒度D50为1~10μm。
6.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中加入的氧
7.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)的烧结温度为400-700℃,保温时间5-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的前驱体材料为铁基氢氧化物,钠源为碳酸钠、氯化钠或氢氧化钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)的钠源与前驱体材料的金属摩尔主含量的比值为1.01~1.05。
4.根据权利要求1所述的一种低残碱含量和高循环稳定的钠离子电池层状正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员:任柯柯,方明,徐国利,柴冠鹏,黎惠钊,
申请(专利权)人:乐普钠电新材料六安有限公司,
类型:发明
国别省市:
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