【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钠离子二次电池领域，尤其涉及一种钠离子电池及正极材料、制备方法、正极极片和涉电设备。
技术介绍
1、在各种储能系统中，电化学储能系统(ees)因其使用寿命长、成本低、投资少、易于安装等优点，被认为是平衡可再生能源循环特性的有效方法，而电化学储能中二次电池储能具有巨大潜力。其中，锂离子电池因其高的理论比容量和比能量密度在储能市场占据主导地位，但由于锂(li)资源储量有限且分布不均以及锂的多方面消耗，受制于提锂技术、地理环境、交通条件等客观因素，动力电池领域锂资源仍存在瓶颈。锂资源供给不足，导致价格出现上涨，锂价的持续上涨则会加速企业寻找性价比更高的替代品的进程。为了缓解该问题，相关领域已经提出用丰度大的元素，如钠(na)、钾(k)、镁(mg)、铝(al)、钙(ca)等替代锂，以制备新一代低成本、环保的二次离子电池发展钠离子电池具备重要意义，钠离子电池已经受到越来越多的关注和支持。而钠基层状氧化物正极材料是钠离子电池的最关键材料之一，类似于锂电的钴酸锂、三元结构，层状氧化物结构拥有良好的离子通道，循环性能可能存在一定短板，但平均成熟度相对较高。过渡金属氧化物naxmeo2是一种嵌入型或插层型化合物。理论上具有较高的放电比容量，但循环性能较差。通过引入活性或者惰性元素进行掺杂或者取代，可以改善缺点。层状氧化物的类别主要分为o2,o3,p2和p3型，其中o或者p表示na+在八面体或棱镜中位置，数字表示不同氧化层的重复排列单元。其中o3、p2型为相对较稳定的相结构，针对这两类的工作开展非常多，对比其电化学性能虽有一些差异，但总的
2、如cn104795560b，其公开了一种富钠p2相层状氧化物材料及其制备方法和用途，所述材料的化学通式为：na0.72+δniamnbmco2+σ。
3、又如cn111029553a，其公开了一种钠离子电池正极材料，包含有过渡金属氧化物naxmyoz以及聚阴离子化合物naambvc(po4)dfe，其质量比为1:0.001～2。
4、又如cn111082017a，其公开了一种钠离子二次电池复合正极材料，包含过渡金属氧化物(naxcuyfezmnim1-y-z-io2)和普鲁士蓝材料(najmak[mb(cn)6]n·mh2o)，其质量比为1:0.001～0.2。
5、又如cn114597363a，其公开了一种可控外延钠电正极材料(核壳结构)，核是o3-natmo2，外壳是岩盐相、尖晶石相、p2、p3相中的任意一种或组合。
6、又如cn114976019a，其公开了一种钠离子正极材料以zig-zag层状结构的na1+acuxmnymzo2(β相)为基材，以p2相的na2/3cuxmn2/3+naco2为包覆层。
7、总的来讲，现有钠离子电池层状氧化物材料中各个类型缺点明显(o3型材料容量高，首效低，循环性能差，在全电池应用过程中往往会遇到大量的产气、金属溶出、结构演化问题；p2型材料的首次充电容量较低，但循环、倍率性能好；p3型材料容量低，循环差，工作电压高等)，综合性能不佳。而目前钠电正极材料尚面临着能量密度提升、动力学改善、降低电芯产气等多方面需求，材料端性能往往此消彼长，对钠离子电池的产业化应用带来了阻力。因此通过对材料进行表界面结构调控就显得十分重要，已有的部分工作表明包覆技术能改善部分问题。但综合性能的改变、包覆的方式以及相对比例多少对性能的影响尚不清晰。
8、传统高温固相法烧结得到的材料往往留有明显的晶界(表面与内部)，在后续使用过程中，随着充放电循环的进行，发生开裂、滑移现象，从而加速了电芯的失效。材料表面的碱性以及空气敏感性，由于烧结过程中na原料的分布不均匀以及热力学扩散过程中的浓度梯度问题，材料的表面容易出现残留na盐，且由于na基层状氧化物本征的结构特征，与空气中的二氧化碳和水容易发生反应。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种钠离子电池及正极材料、制备方法、正极极片和涉电设备，以解决上述问题。
2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
3、一种钠离子电池正极材料，所述正极材料为层状氧化物，所述层状氧化物的表面具有岛状包覆氧化物；所述层状氧化物的迂曲度k为2-3.2；
4、所述层状氧化物的化学式为naxniafebmncmdo2，其中a+b+c+d＝1，0.9≤x≤1.05，0.15≤a≤0.5，0<b≤0.4，0.2≤c＜1，0≤d≤0.3，m为b、al、mg、ca、ti、cu、zn、zr中的一种或多种。
5、优选地，所述迂曲度k为2.3-3；
6、所述x为0.95-1.0，所述a为0.15-0.4，所述b为0.2-0.33，所述c为0.3-0.7。
7、优选地，所述钠离子电池正极材料满足以下条件中的一个或多个：
8、a.所述正极材料的d50为3-15μm；
9、b.所述正极材料的比表面积ssa为0.2-2m2/g；
10、c.所述正极材料的ph为11-13；
11、d.所述正极材料的振实密度td不小于1.6g/cm3；
12、e.所述正极材料的真密度ρ为4-4.5g/cm3；
13、f.所述正极材料的粉体2吨压力压实密度pd为2.6-3.2g/cm3；
14、g.所述正极材料的粉末安息角θ为40°-60°；
15、h.所述钠离子电池正极材料的粉末电导率σ为1×10-7-1×10-5s/cm；
16、i.所述钠离子电池正极材料中的co32-的质量含量不高于2wt％，所述钠离子电池正极材料中的oh-的质量含量不高于2wt％；
17、j.所述钠离子电池正极材料中的水的质量含量不高于0.05wt％。
18、优选地，所述钠离子电池正极材料满足以下条件中的一个或多个：
19、a.所述钠离子电池正极材料的d50为3-10μm；
20、b.所述钠离子电池正极材料的比表面积ssa为0.3-0.7m2/g；
21、c.所述钠离子电池正极材料的振实密度td不小于1.8g/cm3。
22、本申请还提供一种所述的钠离子电池正极材料的制备方法，包括：
23、将钠盐、含有m元素的掺杂元素前驱物和镍铁锰基前驱物混合得到烧结前驱体；
24、将所述烧结前驱体进行煅烧得到所述钠离子电池正极材料。
25、优选地，所述钠离子电池正极材料的制备方法满足以下条件中的一个或多个：
26、(1)所述钠盐的用量为所需na的化学计量的100wt％-110wt％；
27、(2)所述钠盐包括无水碳酸钠、一水合碳酸钠、十水合碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料为层状氧化物，所述层状氧化物的表面具有岛状包覆氧化物；所述层状氧化物的迂曲度k为2-3.2；
2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述迂曲度k为2.3-3；
3.根据权利要求1或2所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
4.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
5.一种权利要求1-4任一项所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
7.根据权利要求6所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
8.一种钠离子电池的正极极片，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的钠离子电池正极材料。
9.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求8所述的钠离子电池的正极极片。
10.一种涉电设备，其特征在于，包
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料为层状氧化物，所述层状氧化物的表面具有岛状包覆氧化物；所述层状氧化物的迂曲度k为2-3.2；
2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述迂曲度k为2.3-3；
3.根据权利要求1或2所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
4.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
5.一种权利要求1-4任一项所述的钠离子电池正极材料的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆亦琦，蔡嘉伟，陈龙，吴小珍，李子坤，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞新能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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