NaxMn1-yMyO2@MgAl2O4复合材料及其制备和在钠离子电池中的应用制造技术

本发明专利技术属于钠离子电池领域，具体涉及一种Na<subgt;x</subgt;Mn<subgt;1‑y</subgt;M<subgt;y</subgt;O<subgt;2</subgt;@MgAl<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;复合材料，具有核壳结构，所述的核为具有P2/T复合相或O3/P3复合相的Na<subgt;x</subgt;Mn<subgt;1‑y</subgt;M<subgt;y</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中x为0.5～0.7，0＜y≤0.6，M为Ca、Fe、Mg、Sr、Ta、Ti、Cu、Zn、V、Cr、Sn、Zr、Y、La、Ce、Nb、Mo、Ru、Ir中的至少一种；所述的壳为MgAl<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;。本发明专利技术还提供了所述的材料的制备方法和应用。本发明专利技术创新地采用MgAl<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;材料作为包覆材料，并配合无镍富锰基体的特殊P2/T复合相或O3/P3复合相的联合控制，如此能够实现协同，能够显著改善复合材料的锰的溶出等问题，改善其结构稳定性以及离子传输性能，进而改善材料在高倍率、宽温域喜爱的长循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于正极材料领域，具体涉及一种富锰无镍复合钠离子电池材料领域。

技术介绍

1、作为钠离子电池的重要组成部分，过渡金属氧化物(naxmeo2)凭借价格低廉、易于合成，比容量高等优势，在众多正极材料中脱颖而出。其中富锰过渡金属氧化物正极材料凭借其突出的成本优势、结构多样以及无毒性环境友好等优势成为当今主流正极材料之一。然而，锰元素含量增加带来的姜泰勒效应会导致晶体结构发生畸变，导致材料结构不稳定，进而影响电池的循环性能。与此同时，电子导电性差以及在高压下锰的溶出问题都会限制富锰正极材料的发展。基于此提出对钠离子电池富锰正极材料的改性措施，包括元素掺杂、表面包覆以及结构设计等。掺杂改性是改善上述问题，提升富锰正极材料电化学性能的一种常见策略，阳离子掺杂如al，cu，ti，ni等可抑制晶格畸变，减轻锰的姜泰勒效应，稳定晶体结构进而提升电池的循环寿命。但掺杂改性过程合成工艺复杂，掺杂量难以精确控制，掺杂量不适宜可能无法达到预期的性能提升效果，甚至会对材料性能产生负面影响。

2、表面包覆有望抑制姜泰勒效应导致的结构畸变，提高循环稳定性，包覆层还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种NaxMn1-yMyO2@MgAl2O4复合材料，具有核壳结构，其特征在于：所述的核为具有P2/T复合相或O3/P3复合相的NaxMn1-yMyO2，其中x为0.5～0.7，0＜y≤0.6，M为Ca、Fe、Mg、Sr、Ta、Ti、Cu、Zn、V、Cr、Sn、Zr、Y、La、Ce、Nb、Mo、Ru、Ir中的至少一种；

2.如权利要求1所述的NaxMn1-yMyO2@MgAl2O4复合材料，其特征在于，所述的x为1/2～2/3；

3.一种权利要求1或2所述的NaxMn1-yMyO2@MgAl2O4复合材料的制备方法，其特征在于，将Mn源、M源和助剂A以及沉淀剂...

【技术特征摘要】

1.一种naxmn1-ymyo2@mgal2o4复合材料，具有核壳结构，其特征在于：所述的核为具有p2/t复合相或o3/p3复合相的naxmn1-ymyo2，其中x为0.5～0.7，0＜y≤0.6，m为ca、fe、mg、sr、ta、ti、cu、zn、v、cr、sn、zr、y、la、ce、nb、mo、ru、ir中的至少一种；

2.如权利要求1所述的naxmn1-ymyo2@mgal2o4复合材料，其特征在于，所述的x为1/2～2/3；

3.一种权利要求1或2所述的naxmn1-ymyo2@mgal2o4复合材料的制备方法，其特征在于，将mn源、m源和助剂a以及沉淀剂反应，去离子水洗涤干燥后制得mn-m前驱体；所述的助剂a为氨水、有机多元酸中的至少一种；

4.如权利要求3所述的naxmn1-ymyo2@mgal2o4复合材料的制备方法，其特征在于，所述的mn源为乙酸锰、草酸锰、硝酸锰、硫酸锰的中的一种或几种；

5.如权利要求3所述的naxmn...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治安，王慧茹，李仕豪，张毅，邱子岳，张雨航，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：