【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池材料领域，具体涉及一种正极材料及其制备方法和钠离子电池。
技术介绍
1、随着对环境污染和绿色新能源中锂资源短缺问题的关注程度日益加深，致力于研发有望替代锂离子电池的钠离子电池的研究者们，已取得了一些卓越的成就来解决此问题，但钠离子电池正极材料仍面临着一系列的创新挑战，具体表现为：1)层状氧化物钠离子电池正极材料常见p2和o3型结构，其中p2型正极材料的空气稳定性、长循环性能优异，但容量低，而o3型正极材料的容量高，但空气稳定性较差，现有的层状氧化物钠离子电池正极材料难以兼顾高容量、优异的长循环性能和良好的空气稳定性；2)随着锂离子电池的商业化推进，钠离子电池的发展可借助锂离子电池的生产工艺、设备和相关经验，如采用常见的共沉淀法、溶胶凝胶法等，这些制备工艺复杂，工序繁多，导致生产流程长，产能降低。
2、因此，提供一种能够兼具高容量、优异的长循环性能和良好的空气稳定性的正极材料，对于提升钠离子电池的性能及应用前景十分重要。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有的钠离子电池用层状氧化物正极材料难以兼顾高容量、优异的长循环性能和良好的空气稳定性的问题，提供一种正极材料及其制备方法和钠离子电池。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种正极材料，所述正极材料为复合氧化物，所述复合氧化物具有化学式naxaamo2·inayebzo2，其中，
3、元素a的离子半径与na+半径的比值、元素e的离子半径与na+半径的比值各自独立地为
4、元素m的电负性、元素z的电负性各自独立地为1.2-2，且元素m的离子半径与na+半径的比值、元素z的离子半径与na+半径的比值各自独立地为(0.46-1.16)：1；
5、0.75≤x+a≤1.2，0.7≤x≤1.0，0＜a≤0.6；0.58≤y+b≤0.85，0.55≤y≤0.7，0＜b≤0.6；
6、0.1≤i≤0.6。
7、本专利技术第二方面提供一种正极材料的制备方法，包括：
8、(1)将钠盐、含元素a的盐、含元素m的盐和水进行混合，得到第一溶液；在氧气存在下，将所述第一溶液进行第一热解处理，得到含钠前驱体；
9、以及，将含元素e的盐、含元素z的盐和水进行混合，得到第二溶液；在氧气存在下，将所述第二溶液进行第二热解处理，得到无钠前驱体；
10、(2)在氧气存在下，将所述含钠前驱体、无钠前驱体共同进行烧结，得到正极材料；
11、其中，所述含钠前驱体具有化学式naxaamo2，其中，0.75≤x+a≤1.2，0.7≤x≤1.0，0＜a≤0.6；
12、所述无钠前驱体具有化学式ebzo2，其中，0＜b≤0.6；
13、所述含钠前驱体的表面残留na的物质的量：所述无钠前驱体中元素z的物质的量为(0.45-0.7)：1；
14、所述无钠前驱体：含钠前驱体的重量比为(0.01-0.3)：1；
15、元素a的离子半径与na+半径的比值、元素e的离子半径与na+半径的比值各自独立地为(0.65-1.4)：1；
16、元素m的电负性、元素z的电负性各自独立地为1.2-2，且元素m的离子半径与na+半径的比值、元素z的离子半径与na+半径的比值各自独立地为(0.46-1.16)：1。
17、本专利技术第三方面提供由前述第二方面所述方法制得的正极材料。
18、本专利技术第四方面提供一种钠离子电池，含有前述第一方面或第三方面所述的正极材料。
19、通过以上方面，本专利技术取得的有益效果如下：
20、(1)本专利技术提供的正极材料为具有特定化学组成的层状复合氧化物，综合了典型的p2型和o3型两种结构正极材料的优势，具有高容量和长循环的特点，此外，该正极材料还具有很好的空气稳定性，充放电过程中相变少，结构稳定；
21、(2)制备方法不使用氨水、液碱，无硫酸盐废水的排放，具有工艺流程短、成本低的特点。
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1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为复合氧化物，所述复合氧化物具有化学式NaxAaMO2·iNayEbZO2，其中，
2.根据权利要求1所述的正极材料，元素A、元素E各自独立地选自Li、K、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种，优选为Sr、Ba、Mg和Zn中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，0.95≤x+a≤1.1，0.95≤x≤1.0，0.02≤a≤0.05；0.6≤y+b≤0.65，0.6≤y≤0.65，0.02≤b≤0.05；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极材料，其中，所述正极材料同时具有P2相结构和O3相结构；
5.一种正极材料的制备方法，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其中，元素A、元素E各自独立地选自Li、K、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的至少一种，优选为Sr、Ba、Mg和Zn中的至少一种；
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，步骤(1)中，所述第一热解处理的条件包括：温度为500-800℃，时间为3-10h；
8.根据权利要
9.由权利要求5-8中任意一项所述方法制得的正极材料。
10.一种钠离子电池，含有权利要求1-4和9中任意一项所述的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为复合氧化物，所述复合氧化物具有化学式naxaamo2·inayebzo2，其中，
2.根据权利要求1所述的正极材料，元素a、元素e各自独立地选自li、k、mg、ca、sr、ba和zn中的至少一种，优选为sr、ba、mg和zn中的至少一种；
3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，0.95≤x+a≤1.1，0.95≤x≤1.0，0.02≤a≤0.05；0.6≤y+b≤0.65，0.6≤y≤0.65，0.02≤b≤0.05；
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的正极材料，其中，所述正极材料同时具有p2相结构和o3相结构；
5.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：由佳月，方胜庭，路爱蓉，田新勇，
申请(专利权)人：陕西红马科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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