单晶钠离子层状氧化物材料及其制备方法、二次电池技术

本发明专利技术涉及材料制备技术领域，公开了单晶钠离子层状氧化物材料及其制备方法、二次电池。单晶钠离子层状氧化物材料的化学式为NaNixFeyMn(1‑x‑y)O2，0.15≤x≤0.60，0.20≤y≤0.40，晶体结构的003晶面半峰宽和104晶面半峰宽分别满足下述条件：kλ/Radians(FWHM003)/Fes(Radiansθ003)≤d≤kλ/Radians(FWHM003‑u)/Fes(Radiansθ003)，kλ/Radians(FWHM104)/Fes(Radiansθ104)≤d≤kλ/Radians(FWH M104‑v)/Fes(Radiansθ104)，其中，d为晶面间距，0.5≤k≤1.0，0.11≤λ≤0.16，u‑v≥0.005。此单晶钠离子层状氧化物材料通过选择具有一定参数的晶体结构，控制003晶面半峰宽和104晶面半峰宽从而控制晶面尺寸，以减小相变带来的结构坍塌、异位等不利于循环寿命的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备，尤其涉及单晶钠离子层状氧化物材料及其制备方法、二次电池。

技术介绍

1、基于钠离子电池优越的低温及倍率性能、循环稳定且原料钠资源充裕等优点，引起了电池科学界对钠离子电池研究的广泛关注。但由于钠离子电池的能量密度较低，故而主要应用场景为储能、二轮车及低速车市场。

2、钠离子电池的正极材料包括层状氧化物、普鲁士类化合物及聚阴离子化合物等，由于批量生产的可行性及综合成本考虑，当前层状氧化物为主流钠离子电池正极材料厂商的最佳选择，其生产工艺流程和锂离子层状氧化物基本相同。

3、钠离子层状氧化物分多晶和单晶，多晶钠离子层状氧化物由于其由多个颗粒形成的团聚体，于充放电过程中会和电解液接触发生多种副反应产生对电池有害的气体而限制了其在钠离子电池体系中的应用，其应用中通常需要于电解液中加入添加剂来稳定电池性能。单晶钠离子层状氧化物材料由于其与电解液接触面较少，结构稳定，相对于多晶钠离子层状氧化物在充放电过程中不容易发生剧烈相变导致结构坍塌。因此，单晶钠离子层状氧化物材料是钠离子电池体系中的首选正极材料。</p>

4、虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.单晶钠离子层状氧化物材料，其特征在于，化学式为NaNixFeyMn(1-x-y)O2，0.15≤x≤0.60，0.20≤y≤0.40，晶体结构的003晶面半峰宽和104晶面半峰宽分别满足下述条件：kλ/Radians(FWHM003)/Fes(Radiansθ003)≤d≤kλ/Radians(FWHM003-u)/Fes(Radiansθ003)，kλ/Radians(FWHM104)/Fes(Radiansθ104)≤d≤kλ/Radians(FWHM104-v)/Fes(Radiansθ104)，其中，d为晶面间距，0.5≤k≤1.0，0.11≤λ≤0.16，u-v≥0.005...

【技术特征摘要】

1.单晶钠离子层状氧化物材料，其特征在于，化学式为nanixfeymn(1-x-y)o2，0.15≤x≤0.60，0.20≤y≤0.40，晶体结构的003晶面半峰宽和104晶面半峰宽分别满足下述条件：kλ/radians(fwhm003)/fes(radiansθ003)≤d≤kλ/radians(fwhm003-u)/fes(radiansθ003)，kλ/radians(fwhm104)/fes(radiansθ104)≤d≤kλ/radians(fwhm104-v)/fes(radiansθ104)，其中，d为晶面间距，0.5≤k≤1.0，0.11≤λ≤0.16，u-v≥0.005。

2.根据权利要求1所述的单晶钠离子层状氧化物材料，其特征在于，粒径满足4.0μm≤dv50≤20.0μm。

3.根据权利要求1所述的单晶钠离子层状氧化物材料，其特征在于，单片层的厚度为0.5～2.0μm。

4.根据权利要求1所述的单晶钠离子层状氧化物材料，其特征在于，可抑制充放电过程中的结构相变，且相变前后晶胞参数a、b、...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦珍海，李宸，彭大春，左振民，仰韻霖，
申请(专利权)人：广东凯金新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：