【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，具体而言，涉及一种长寿命钠离子电池正极材料及其制备方法与钠离子电池。
技术介绍
1、发展和利用新型可再生能源成为各国科技和工业发展的能源基础，但受新型能源分散性、间歇性特征的影响，电化学储能器件(二次电池)成为解决能源并网应用和削峰填谷的关键。为保证能源安全并满足巨大储能市场的需求，资源丰富(地壳元素含量排名第六)且成本低廉的钠离子电池被认为是当前技术突破的关键。钠离子电池应用中的关键技术难题之一是高性能正极材料的开发，其主要受正极材料能量密度、成本、循环寿命等核心指标所决定。层状氧化物正极在一系列的正极材料中兼顾高比能量、高振实密度和易于规模化制备等优势，是钠离子电池产业化发展的重要组成部分。
2、实际应用中，钠离子电池正极材料因结构的不稳定性和钠离子较低的溶剂化能力，常表现出循环寿命短等问题。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种长寿命钠离子电池正极材料及其制备方法与钠离子电池以解决或改善上述技术问题。
2、本申请可这样实现：
3、第一方面，本申请提供一种长寿命钠离子电池正极材料，其分子式为nax1mx2niymnzo2，其中，m为k、na和li中的至少一种；0.5≤x1≤0.7，y＞0，且y+z＝1；
4、当m为na时，0＜x2≤0.1；
5、当m不全为na时，0＜x2＜0.3。
6、第二方面，本申请提供一种如前述实施方式的长
7、碱金属盐中碱金属与过渡金属盐中过渡金属的摩尔比同正极材料预设分子式对应；
8、碱金属包括na以及m，过渡金属包括ni和mn。
9、在可选的实施方式中，混合溶液的制备包括：向p2型nax1niymnzo2前驱体溶液中加入m的盐以及络合剂。
10、在可选的实施方式中，m的盐包括m的醋酸盐、m的硝酸盐和m的硫酸盐中的至少一种；
11、和/或，络合剂包括柠檬酸和草酸中的至少一种。
12、在可选的实施方式中，过渡金属盐包括过渡金属的硫酸盐、过渡金属的醋酸盐以及过渡金属的硝酸盐中的至少一种。
13、在可选的实施方式中，混合溶液中的溶剂包括水、乙醇、丙三醇和聚乙二醇中的至少一种。
14、在可选的实施方式中，混合溶液中，碱金属盐的浓度和过渡金属盐的浓度均独立地不超过0.1mol/l，络合剂与阳离子总量的摩尔比≥1。
15、在可选的实施方式中，凝胶是将混合溶液置于水浴条件下进行制备，水浴温度为60-120℃。
16、在可选的实施方式中，干燥温度为80-150℃；
17、和/或，高温退火的温度为700-900℃，高温退火的时间为1-15h。
18、第三方面，本申请提供一种钠离子电池，其正极材料为前述实施方式的长寿命钠离子电池正极材料。
19、本申请的有益效果包括：
20、通过在p2型结构的碱金属层中额外引入特定含量的碱金属m，有助于改善循环过程中随钠离子脱出导致的层间滑移，抑制材料在充放电过程中结构的演变，维持结构的稳定性，进而提高材料的循环寿命和容量保持率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种长寿命钠离子电池正极材料，其特征在于，所述长寿命钠离子电池正极材料的分子式为Nax1Mx2NiyMnzO2，其中，M为K、Na和Li中的至少一种；0.5≤x1≤0.7，y＞0，且y+z＝1；
2.一种如权利要求1所述的长寿命钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含碱金属盐、过渡金属盐以及络合剂的混合溶液制成凝胶，随后干燥，高温退火；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的制备包括：向P2型Nax1NiyMnzO2前驱体溶液中加入M的盐以及络合剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述M的盐包括M的醋酸盐、M的硝酸盐和M的硫酸盐中的至少一种；
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括过渡金属的硫酸盐、过渡金属的醋酸盐以及过渡金属的硝酸盐中的至少一种。
6.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中的溶剂包括水、乙醇、丙三醇和聚乙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于
8.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述凝胶是将所述混合溶液置于水浴条件下进行制备，水浴温度为60-120℃。
9.根据权利要求2-5任一项所述的制备方法，其特征在于，干燥温度为80-150℃；
10.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池的正极材料为权利要求1所述的长寿命钠离子电池正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种长寿命钠离子电池正极材料，其特征在于，所述长寿命钠离子电池正极材料的分子式为nax1mx2niymnzo2，其中，m为k、na和li中的至少一种；0.5≤x1≤0.7，y＞0，且y+z＝1；
2.一种如权利要求1所述的长寿命钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含碱金属盐、过渡金属盐以及络合剂的混合溶液制成凝胶，随后干燥，高温退火；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的制备包括：向p2型nax1niymnzo2前驱体溶液中加入m的盐以及络合剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述m的盐包括m的醋酸盐、m的硝酸盐和m的硫酸盐中的至少一种；
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括过渡金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓崇，倪文彬，王泽文，郭金泽，
申请(专利权)人：湖州超钠新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。