复合层状氧化物正极材料、正极极片及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种复合层状氧化物正极材料、正极极片及其制备方法、应用。该复合层状氧化物正极材料包括内核和包覆层，内核中材料为O3相层状架构且化学式为NaNi<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;Mn<subgt;1‑x‑y</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中，0<x<0.5，0<y<0.5；包覆层中材料为P2相层状结构且化学式为Na<subgt;2/3</subgt;Ni<subgt;1/3</subgt;Mn<subgt;2/3</subgt;O<subgt;2</subgt;；其中，包覆层的质量为内核质量的3～15％。本发明专利技术采用具有电化学活性的P2相正极材料作为O3相正极材料的包覆层，显著提高了电极材料O3‑NaNi<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;Mn<subgt;1‑x‑y</subgt;O<subgt;2</subgt;的空气稳定性和循环性能，并能提供一定的电化学容量；其应用于电池时，具有优异的可逆比容量和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合层状氧化物正极材料、正极极片及其制备方法、应用。

技术介绍

1、随着科技的不断进步，能源的需求不断增长，锂离子电池因其高能量密度、优异的循环性能等优点被广泛运用在各个领域。然而锂资源在地球上的储量稀缺且分布极不均匀，导致成本日益增高，使得锂离子电池在大规模储能和低速电动车领域的发展受到限制。而与之工作原理相似的钠离子电池由于钠资源储量丰富、成本低廉，被认为是锂离子电池的有效补充和替代，特别是在储能领域。

2、在钠离子电池正极材料中，层状过渡金属氧化物因其结构简单、易于合成、环境友好和优异的电化学性能成为主要的研究重点。层状氧化物可以根据na+的配位环境和氧的堆积方式分为p2、p3、o3。其中，o3型材料因其钠含量较高、理论容量大而引起广泛关注。然而，o3型材料也存在着一些不足：在钠离子脱嵌过程中存在着复杂的相变，这种相变容易导致晶体结构坍塌，从而在循环过程中表现出较快的容量衰减；na+扩散通道曲折，导致扩散能垒较高，使得材料的稳定性和倍率性能变差；由于它的过渡金属层之间的间距较大，因此具有较高的吸湿性，容易与水和二氧化碳反本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合层状氧化物正极材料，其特征在于，其包括内核和包覆层，所述内核中材料为O3相层状架构且化学式为NaNixFeyMn1-x-yO2，其中，0<x<0.5，0<y<0.5；所述包覆层中材料为P2相层状结构且化学式为Na2/3Ni1/3Mn2/3O2；其中，所述包覆层的质量为所述内核质量的3～15％。

2.如权利要求1所述的复合层状氧化物正极材料，其特征在于，所述x为0.25～0.5；

3.一种复合层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的复合层状氧化物正极材料，其特征在于，步骤(...

【技术特征摘要】

1.一种复合层状氧化物正极材料，其特征在于，其包括内核和包覆层，所述内核中材料为o3相层状架构且化学式为nanixfeymn1-x-yo2，其中，0<x<0.5，0<y<0.5；所述包覆层中材料为p2相层状结构且化学式为na2/3ni1/3mn2/3o2；其中，所述包覆层的质量为所述内核质量的3～15％。

2.如权利要求1所述的复合层状氧化物正极材料，其特征在于，所述x为0.25～0.5；

3.一种复合层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，其主要包括以下步骤：

4.如权利要求3所述的复合层状氧化物正极材料，其特征在于，步骤(1)中，所述钠源的种类为碳酸钠、氢氧化钠、草酸钠和醋酸钠中的一种或多种，例如碳酸钠或草酸钠；

5.如权利要求3所述的复合层状氧化物正极材料，其特征在于，步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一菲，苏秀丽，姚一一，谢晓宇，陈婧晗，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：