锂钠双离子正极材料的制备方法、锂钠双离子正极材料及二次电池技术

本发明专利技术属于正极材料技术领域，具体地涉及到一种锂钠双离子正极材料的制备方法、锂钠双离子正极材料及二次电池。所述锂钠双离子正极材料的化学式为(Li<subgt;x</subgt;Na<subgt;y</subgt;)Ni<subgt;a</subgt;Co<subgt;b</subgt;M<subgt;1‑a‑b</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中，0.15≤x≤0.85，0.15≤y≤0.85，x+y＝1，0≤a≤1，0.1<b≤1，M为掺杂元素，所述锂钠双离子正极材料中，Li<supgt;+</supgt;主要分布在内部，Na<supgt;+</supgt;主要分布在外部。该正极材料可以通过脱嵌锂离子和钠离子两种离子进行能量的储存和释放，而且本发明专利技术可以在颗粒内部形成梯度分布，更好地发挥两者的优势，将锂离子电池高能量密度、良好的结构稳定性和电压的优势和钠离子电池良好的倍率、低温和安全性能结合起来。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于正极材料，具体涉及一种锂钠双离子正极材料的制备方法、锂钠双离子正极材料及二次电池。

技术介绍

1、随着新能源行业的蓬勃发展，以锂离子电池为代表的储能器件凭借能量密度高、放电电压高、无记忆性以及轻巧便捷等优势，开始大规模应用到社会生产的方方面面，然而锂离子电池的大规模应用引起了人们对于地球锂资源的严重担忧。锂资源在地壳中的含量仅为17ppm，而且分布极不均匀，这一方面导致锂矿开采难度大，价格昂贵，另一方面也很容易像石油一样引发地区动荡和资源冲突。

2、正极材料作为锂离子电池中唯一的含锂材料，其性能基本决定了电池的性质，就目前大规模应用的正极材料来讲，由于能量密度普遍较高，材料在高脱锂状态下的活性很强，导致锂离子电池存在燃烧爆炸的风险。另外，由于锂离子的溶剂化能力不强，导致锂离子电池在低温环境下存在容量快速衰减和倍率性能不佳的问题。

3、为了解决锂资源的紧缺以及锂离子电池所存在的安全、低温和倍率不佳问题，近年来科学家不断提出新型的离子电池，以用来补充或替代锂离子电池，其中以钠离子电池为代表的“摇椅式电池”备受研究者青睐。钠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂钠双离子正极材料，其特征在于，所述锂钠双离子正极材料的化学式为(LixNay)NiaCobM1-a-bO2，其中，0.15≤x≤0.85，0.15≤y≤0.85，x+y＝1，0≤a≤1，0.1<b≤1，M为掺杂元素，所述锂钠双离子正极材料中，Li+主要分布在内部，Na+主要分布在外部。

2.根据权利要求1所述的锂钠双离子正极材料，其特征在于，M选自Mn、Al、Ti、Zr、Mg、W、Sr或Y中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的锂钠双离子正极材料，其特征在于，所述锂钠双离子正极材料为层状O3相，空间群为R-3m；

>4.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种锂钠双离子正极材料，其特征在于，所述锂钠双离子正极材料的化学式为(lixnay)niacobm1-a-bo2，其中，0.15≤x≤0.85，0.15≤y≤0.85，x+y＝1，0≤a≤1，0.1<b≤1，m为掺杂元素，所述锂钠双离子正极材料中，li+主要分布在内部，na+主要分布在外部。

2.根据权利要求1所述的锂钠双离子正极材料，其特征在于，m选自mn、al、ti、zr、mg、w、sr或y中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的锂钠双离子正极材料，其特征在于，所述锂钠双离子正极材料为层状o3相，空间群为r-3m；

4.根据权利要求1-3任一项所述的锂钠双离子正极材料，其特征在于，所述锂钠双离子正极材料中，li+和na+在碱金属层中呈梯度分布，其中，li+由内向外浓度逐渐降低，na+由内向外浓度逐渐升高。

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅刚，刘逸群，张洁，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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