一种钠离子电池层状正极前驱体及其制备方法、正极材料和钠离子电池技术

技术编号:43326285 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-15 20:25
本发明专利技术公开了一种钠离子电池层状正极前驱体及其制备方法、正极材料和钠离子电池,正极前驱体结构式为Ni<subgt;a</subgt;Fe<subgt;b</subgt;Mn<subgt;c</subgt;M<subgt;d</subgt;[(CO<subgt;3</subgt;)<subgt;x</subgt;(OH)<subgt;2‑2x</subgt;];式中,M为La、Zr、Al、Mg与Ca中的一种或多种,a+b+c+d=1,0.2≤a≤0.5,0.1≤b≤0.3,0.2≤c≤0.7,0≤d≤0.05,0≤x≤1。制备方法为:惰性气体保护下,向40‑80℃的第一氨水溶液中加入盐溶液、碱溶液和第二氨水溶液,在pH为8.5‑10.8进行反应即可;本发明专利技术的方法保证了前驱体元素分布均匀性以及前驱体结构,进而确保了层状正极过渡金属层元素的均匀分布,进而提高层状正极结构的稳定性,提升层状正极脱嵌钠深度,提高能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低成本储能电池领域,具体涉及一种钠离子电池层状正极前驱体及其制备方法、正极材料和钠离子电池


技术介绍

1、可持续能源的不稳定性(天气、气候、坏境影响)导致太阳能、潮汐能、波浪能、风能来代替以煤炭、石油、天然气为代表的传统矿物能源实际应用受限严重,因此需要配置可持续、廉价、安全和环境友好的储能电池。在电化学储能领域,目前占主导的是以磷酸铁锂电池为代表的锂离子电池,然而锂资源因其资源、价格和安全等问题存在诸多的发展不确定性。钠离子电池与锂离子电池储能机理相似,且具有钠原料资源丰富、成本低廉、能量密度较高等优势,因此备受关注。

2、钠离子正极材料主要分为三大类:过渡金属层状氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类化合物。过渡金属层状氧化物因比容量高、工作电位高、合成工艺成熟等原因发展最为迅猛。然而,钠离子半径过大的问题意味着在离子脱嵌过程中会带来更大的应变,从而影响正极材料的结构稳定性。因此,亟需一种具有稳定结构的钠离子电池正极前驱体及其制备方法,以使得正极材料的结构稳定。


技术实现思路>

1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池层状正极前驱体,其特征在于,所述正极前驱体结构式为NiaFebMncMd[(CO3)x(OH)2-2x];式中,M为La、Zr、Al、Mg与Ca中的一种或多种,a+b+c+d=1,0.2≤a≤0.5,0.1≤b≤0.3,0.2≤c≤0.7,0≤d≤0.05,0≤x≤1。

2.一种钠离子电池层状正极前驱体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的钠离子电池层状正极前驱体的制备方法,其特征在于,盐溶液中金属离子的总的浓度为1-2.5mol/L,第一氨水溶液浓度为0.1-1.2mol/L,第二氨水溶液浓度为0.8-2mol/L,碱...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池层状正极前驱体,其特征在于,所述正极前驱体结构式为niafebmncmd[(co3)x(oh)2-2x];式中,m为la、zr、al、mg与ca中的一种或多种,a+b+c+d=1,0.2≤a≤0.5,0.1≤b≤0.3,0.2≤c≤0.7,0≤d≤0.05,0≤x≤1。

2.一种钠离子电池层状正极前驱体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的钠离子电池层状正极前驱体的制备方法,其特征在于,盐溶液中金属离子的总的浓度为1-2.5mol/l,第一氨水溶液浓度为0.1-1.2mol/l,第二氨水溶液浓度为0.8-2mol/l,碱溶液的浓度为2-6mol/l。

4.根据权利要求2所述的钠离子电池层状正极前驱体的制备方法,其特征在于,碱溶液为naoh和/或na2co3溶液。

5.根据权利要求2所述的钠离子电池层状正极前驱体...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋长瑞张清波苏亚星雷佳妮袁丽只朱小宁
申请(专利权)人:陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1