单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提出一种单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料及其制备方法与应用，所述正极材料的化学式是Na<subgt;a</subgt;Ni<subgt;b</subgt;Fe<subgt;c</subgt;Mn<subgt;d</subgt;Zn<subgt;x</subgt;Ti<subgt;y</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中0.95≤a≤1.05，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0.2≤d≤0.4，0.01≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1，且满足电中性。于此，通过电负性更强的Zn/Ti双掺杂除了可以提高电压平台，进一步提升能量密度外，还可有效抑制相变及结构破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池正极材料相关的，且涉及一种单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、为满足日益加剧的需求，迫切需要经济高效、环境友好的大规模储能技术。商用锂离子电池因其高能量密度和长使用寿命而在便携式电子产品市场占据主导地位。然而，锂资源的地理分布不均和地壳储量低，给锂矿的可持续发展带来巨大挑战。为克服这些障碍，钠离子电池(sodium-ion battery，sib)由于地球上钠资源丰富、成本低、工作机制与锂离子电池相似而寄予厚望成为一种新的补充。

2、然而，与锂离子相比，钠离子质量更大，氧化还原电位更高，导致能量密度不足，制约钠离子电池的广泛应用。与锂离子电池类似，正极材料性能依然是钠离子电池性能发挥的短板，正极材料性能的提升将直接拉动钠离子电池整体性能的提升，如：比能量、循环寿命等。到目前为止，即使采用各种修饰工艺，如：离子掺杂、纳米化和表面包覆等，钠层状氧化物正极的实际容量仍然无法超过锂层状氧化物正极。单纯依靠阳离子氧化还原的传统层状金属氧化物的能量密度似乎达到瓶颈。传统的金属氧化物正极材料充放电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，化学式是NaaNibFecMndZnxTiyO2，其中0.95≤a≤1.05，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0.2≤d≤0.4，0.01≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1，且满足电中性。

2.根据权利要求1所述的单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，b+c+d+x+y＝1。

3.根据权利要求1所述的单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，2b+3c+4d+2x+4y＝3。

4.根据权利要求1所述的单晶高容量O3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，x＝y。<...

【技术特征摘要】

1.一种单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，化学式是naanibfecmndznxtiyo2，其中0.95≤a≤1.05，0.2≤b≤0.4，0.2≤c≤0.4，0.2≤d≤0.4，0.01≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1，且满足电中性。

2.根据权利要求1所述的单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，b+c+d+x+y＝1。

3.根据权利要求1所述的单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，2b+3c+4d+2x+4y＝3。

4.根据权利要求1所述的单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，x＝y。

5.根据权利要求1所述的单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料，其特征在于，a＝1，b＝0.3，c＝0.3，d＝0.3，x＝0.05，y＝0.05。

6.一种单晶高容量o3相层状钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一温度是900℃至1000℃，所述第一时间是1小时至12小时，所述第二温度是850℃至950℃，所述第二时间是3小时至15小时。

8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯强，吴惠康，袁远，郑田瑞，卢鹏，李遂成，
申请(专利权)人：上海恩捷新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：