【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，具体涉及一种正极活性材料及其制备方法与二次电池。
技术介绍
1、近年来，全球的环境问题日益严峻，对于新型可再生能源的开发已经迫在眉睫。锂离子电池作为最具发展前景的可持续能源，凭借其高度的安全性、高能量密度、长使用寿命等优点，被广泛应用于各种便携式移动设备、电动汽车以及能源存储等多领域。但由于全球锂资源极度分布不均以及现今快速大量的消耗，其生产及使用成本必然会受到极大地影响，而钠离子电池因其广泛的钠资源分布，在全球储能领域受到了广泛关注。
2、正极材料作为整个电池体系的关键一环，其循环稳定性、输出电压、热稳定性、输出容量、功率密度等指标在整个电池体系中起到了决定性的因素。过渡金属层状氧化物naxtmo2(tm为过渡元素，0＜x≤1)由于具有比容量高、制备方法简单、可逆性脱嵌等优势，有希望成为钠离子电池正极的候选材料，但该材料在脱嵌过程中容易发生相变，导致结构变形，结构发生退化，可逆容量在循环过程中衰减严重，导致其储钠克容量、循环稳定性和高倍率性能较差。
3、因此，如何对正极活性材料进行有效优化改性，以提高其储钠克容量、循环稳定性和倍率性能，是本领域亟需解决的技术问题之一。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种正极活性材料的制备方法，以解决储钠克容量、循环稳定性和高倍率性能较差的问题。
2、本专利技术还提供一种上述制备方法制备得到的正极活性材料。
3、第一方面，本专利技术提供一种正极活性材料，包括含钠层
4、在一种可选的实施方式中，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，硒元素的质量百分含量为500ppm-15000ppm。
5、在一种可选的实施方式中，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，锑元素的质量百分含量为200ppm-15500ppm。
6、在一种可选的实施方式中，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，碳元素的质量百分含量为700ppm-20000ppm。
7、在一种可选的实施方式中，所述硒锑化合物包括硒化锑、硒硫化锑、硒锑酸盐中的至少一种。
8、在一种可选的实施方式中，所述含钠层状氧化物中包含化学通式为nanixfeymnzo2的材料，其中，0＜x＜0.5，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5，x+y+z＝1。
9、在一种可选的实施方式中，所述含钠层状氧化物中还包括添加剂元素。
10、在一种可选的实施方式中，所述添加剂元素包括镁、铝、锶、钨和钇中的至少一种。
11、在一种可选的实施方式中，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，所述添加剂元素的质量百分含量为500ppm-10000ppm。
12、第二方面，本专利技术提供一种正极活性材料的制备方法，包括如下步骤：将所述含钠层状氧化物与硒锑化合物和碳源混合后进行一次烧结，即得。
13、在一种可选的实施方式中，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，所述硒锑化合物的质量百分含量为1000ppm-30000ppm。
14、在一种可选的实施方式中，所述碳源的质量百分含量为1000ppm-20000ppm。
15、在一种可选的实施方式中，所述一次烧结的温度为600℃-1000℃，烧结时间为6h-20h，烧结气氛为惰性气体。
16、在一种可选的实施方式中，所述硒锑化合物包括硒化锑、硒硫化锑、硒锑酸盐中的至少一种。
17、在一种可选的实施方式中，所述硒硫化锑的化学通式为sb2(sa,se1-a)3，其中，0＜a＜1。
18、在一种可选的实施方式中，所述硒锑酸盐包括v(1,2-dap)2sbse3、c6h20n4sbse3v、m2sb(seo4)3中的至少一种；其中，m包括na、k中的至少一种。
19、在一种可选的实施方式中，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、纤维素、石墨烯、碳纳米管、导电炭黑、乙炔黑中的至少一种。
20、在一种可选的实施方式中，所述含钠层状氧化物的制备方法包括：将钠源与三元前驱体和添加剂混合后进行二次烧结。
21、在一种可选的实施方式中，所述钠源以钠元素计，所述钠元素和所述三元前驱体的摩尔比为0.8-1.6：1。
22、在一种可选的实施方式中，所述钠源包括碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、硫酸钠中的至少一种。
23、在一种可选的实施方式中，以所述三元前驱体的质量为基准计，所述添加剂以添加剂元素计，所述添加剂元素的质量百分含量为500ppm-10000ppm。
24、在一种可选的实施方式中，所述添加剂包括镁、铝、锶、钨、钇的氧化物或氢氧化物或盐中的至少一种。
25、在一种可选的实施方式中，所述三元前驱体的化学通式为nixfeymnz(oh)2，其中，0＜x＜0.5，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5，x+y+z＝1。
26、在一种可选的实施方式中，所述二次烧结的温度为600℃-1000℃，烧结时间为6h-14h，烧结气氛为空气。
27、第三方面，本专利技术提供一种正极极片，包括：正极集流体和设置于所述正极集流体至少一侧的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括上述正极活性材料。
28、第四方面，本专利技术提供一种二次电池，包括上述正极极片。
29、第五方面，本专利技术提供一种用电装置，包括上述二次电池。
30、与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下优点：
31、1、本专利技术提供的正极活性材料，包括含钠层状氧化物、硒锑化合物和碳。本专利技术sb元素可诱导径向取向的一次粒子，有效减轻内部机械应力，从而阻碍微痕的发展和扩散，抑制晶间开裂，增强材料结构稳定性，提升材料的倍率性能和循环稳定性；se元素以类se化合物的形式原位覆盖一次粒子和二次粒子，有利于减少电解质和正极之间的副反应，抑制常见的电解液有机溶剂脱氢，明显改善正极材料的循环性能；
32、本专利技术加入碳材料，增强粒子与粒子之间的导电性，减少电池极化的同时还可以抑制晶粒的生长，起到细化晶粒的作用，缩短na+在颗粒内部的扩散路径，提升材料的倍率性能。
33、2、本专利技术提供的正极活性材料，含钠层状氧化物中还包括镁、铝、锶、钨、钇中的至少一种，可以提升正极活性材料的电性能。
34、3、本专利技术提供的正极活性材料的制备方法，将含钠层状氧化物和硒锑化合物一起煅烧时，硒锑化合物可以融化成二次颗粒，更加均匀地分散正极材料颗粒表面。
35、4、本专利技术提供的正极活性材料的制备方法，限定硒锑化合物的添加量为含钠层状氧化物的1000ppm-30000ppm；碳源的添加量为含钠层状氧化物的1000ppm-20000ppm，能够明显提升材料的容量，倍率性能和循环稳定性。
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1.一种正极活性材料，其特征在于，包括含钠层状氧化物、硒锑化合物和碳。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，硒元素的质量百分含量为500ppm-15000ppm；和/或，
3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述硒锑化合物包括硒化锑、硒硫化锑、硒锑酸盐中的至少一种；和/或，
4.一种正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，所述硒锑化合物的质量百分含量为1000ppm-30000ppm；和/或，
6.根据权利要求4所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述一次烧结的温度为600℃-1000℃，烧结时间为6h-20h，烧结气氛为惰性气体；和/或，
7.根据权利要求4-6任一项所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述含钠层状氧化物的制备方法包括：将钠源与三元前驱体和添加剂混合后进行二次烧结；
8.一种正极极片，其特征在于
9.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求8所述的正极极片。
10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种正极活性材料，其特征在于，包括含钠层状氧化物、硒锑化合物和碳。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，硒元素的质量百分含量为500ppm-15000ppm；和/或，
3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述硒锑化合物包括硒化锑、硒硫化锑、硒锑酸盐中的至少一种；和/或，
4.一种正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，以所述含钠层状氧化物的质量为基准计，所述硒锑化合物的质量百分含量...
【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，夏寒，陈玉君，施杨，张志力，陈官华，桑雨辰，
申请(专利权)人：格林美无锡能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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