一种层状氧化物正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种层状氧化物正极材料及其制备方法与应用。所述正极材料的化学式为Na<subgt;x</subgt;Ni<supgt;2+</supgt;<subgt;a1</subgt;Ni<supgt;3+</supgt;<subgt;a2</subgt;Mn<subgt;b</subgt;M1<subgt;c</subgt;M2<subgt;d</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中(a1+a2+b+c+d=1)，0.15≤(a1+a2)≤0.3，0.15≤a2/(a1+a2)≤0.6，0.7≤x≤0.8，0.4≤b≤0.6，0.01≤c≤0.3，0.05≤d≤0.2，且c+d≤0.5；M1选自最高氧化态为三价以上的金属元素，M2选自最高氧化态为二价以下的金属元素。本发明专利技术提供的正极材料中复合价态镍元素呈梯度分布，实现镍所能贡献理论容量接近100%的应用和容量的提升，同时减轻了充放电过程中的结构变化，使正极材料的循环和稳定性能得到大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池，具体涉及一种层状氧化物正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、由于传统化石能源短缺和能源安全等因素的制约以及人们对生态环境保护观念的增强，能源的可持续发展利用和存储受到世界各国的高度重视。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。其中，钠离子电池已经受到越来越多的关注和支持。

2、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，类似于锂电的钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种层状氧化物正极材料，其特征在于：所述层状氧化物正极材料的化学式为NaxNi2+a1Ni3+a2MnbM1cM2dO2，其中(a1+a2+b+c+d)=1，0.15≤(a1+a2)≤0.3，0.15≤a2/(a1+a2)≤0.6，0.7≤x≤0.8，0.4≤b≤0.6，0.01≤c≤0.3，0.05≤d≤0.2，且(c+d)≤0.5；M1选自最高氧化态为三价以上的金属元素，M2选自最高氧化态为二价以下的金属元素。

2.根据权利要求1所述的层状氧化物正极材料，其特征在于：所述层状氧化物正极材料的颗粒的表层区域内的Ni3+的占比y与距离k的关系满足(-k/5+20)≤y≤(...

【技术特征摘要】

1.一种层状氧化物正极材料，其特征在于：所述层状氧化物正极材料的化学式为naxni2+a1ni3+a2mnbm1cm2do2，其中(a1+a2+b+c+d)=1，0.15≤(a1+a2)≤0.3，0.15≤a2/(a1+a2)≤0.6，0.7≤x≤0.8，0.4≤b≤0.6，0.01≤c≤0.3，0.05≤d≤0.2，且(c+d)≤0.5；m1选自最高氧化态为三价以上的金属元素，m2选自最高氧化态为二价以下的金属元素。

2.根据权利要求1所述的层状氧化物正极材料，其特征在于：所述层状氧化物正极材料的颗粒的表层区域内的ni3+的占比y与距离k的关系满足(-k/5+20)≤y≤(-3k/5+60)，0≤k≤50，其中，所述表层区域为所述颗粒内部距离表面50nm以内的区域，y的单位为%，k为所述表层区域内的指定点与颗粒表面的距离，单位为nm。

3.根据权利要求1所述的层状氧化物正极材料，其特征在于，所述层状氧化物正极材料具有如下特征（1）~（2）中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴耘，骆亦琦，陈龙，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：