一种层状氧化物正极材料及其制备方法、正极片和钠离子电池技术

本发明专利技术涉及钠离子电池正极材料技术领域，具体而言，涉及一种层状氧化物正极材料及其制备方法、正极片和钠离子电池。层状氧化物正极材料主要由前驱体、钠源、A源、Ti源和Zr源制得；A包括Al、Mg、Ca、Y和Co中的至少一种；A元素、Ti元素和Zr元素与前驱体的摩尔比α、β和γ满足0.05≤α≤0.1、0.02≤β≤0.05、0.01≤γ≤0.05；层状氧化物正极材料中的碳元素的理论摩尔含量C'和硫元素的理论摩尔含量S'满足如下关系式：1000ppm≤C'+S'≤2500ppm，其中，C'+S'＝(100/α+5/β+2/γ)±100ppm。该正极材料的颗粒形状包括类球形和橄榄形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池正极材料，具体而言，涉及一种层状氧化物正极材料及其制备方法、正极片和钠离子电池。

技术介绍

1、钠离子电池具有制造成本低、安全性能好、低温性能好、储量丰富、使用寿命长、以及储能密度高等优点。

2、尽管钠离子电池层状氧化物正极材料有着较高的理论容量，但钠离子正极材料通过含铜前驱体烧结后易形成大片状形貌，这样会导致材料的流动性较差(ψ＞40°)，导致生产过程运输困难，且所制成极片的压实密度低(＜3g/cm3)，导致钠离子电池的能量密度难以提高。

3、另外，极片还会存在辊压后颗粒碎裂的现象，会导致循环过程中的副反应增加，进而带来应用端低容和循环寿命差等问题。

4、因此，如何将含铜前驱体烧结后形貌改善至类球或橄榄形的形貌，是亟待解决的技术问题。

5、有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

1、本专利技术的第一目的在于提供一种层状氧化物正极材料，通过调控特定金属元素a添加量、tio2和zro2协同添加及其添加量与c'、s'总值的关系，能使正极材本文档来自技高网...

【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主要由前驱体材料、钠源、A源、Ti源和Zr源制得；

2.根据权利要求1所述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中的碳元素的实际摩尔含量C和硫元素的实际摩尔含量S满足如下关系式：1000ppm≤C+S≤2500ppm，和/或，1.5≤C/S≤2.5。

3.根据权利要求1所述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中，镍元素的摩尔含量a满足0＜a≤0.5，铁元素的摩尔含量b满足0＜b≤0.5，锰元素的摩尔含量c满足0＜c≤0.5，铜元素的摩尔含量d＝1-a-b-c，且0.8≤...

【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主要由前驱体材料、钠源、a源、ti源和zr源制得；

2.根据权利要求1所述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中的碳元素的实际摩尔含量c和硫元素的实际摩尔含量s满足如下关系式：1000ppm≤c+s≤2500ppm，和/或，1.5≤c/s≤2.5。

3.根据权利要求1所述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中，镍元素的摩尔含量a满足0＜a≤0.5，铁元素的摩尔含量b满足0＜b≤0.5，锰元素的摩尔含量c满足0＜c≤0.5，铜元素的摩尔含量d＝1-a-b-c，且0.8≤a+b+c＜1。

4.根据权利要求1所述层状氧化物正极材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：程斯琪，陈森，马腾越，任靖辉，戚兴国，李树军，唐堃，
申请(专利权)人：北京中科海钠科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：