1.本發(fā)明涉及鈉離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種鈉離子電池層狀氧化物正極材料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
2.資源枯竭和環(huán)境污染已成為了傳統(tǒng)能源發(fā)展的瓶頸,改變目前的能源結(jié)構(gòu)、開發(fā)新能源成為當(dāng)今社會迫在眉睫的任務(wù)。自1991年,第一個商品化的鋰離子電池——碳/鈷酸鋰電池被運用于便攜儲能設(shè)備中,由于擁有高電壓、高能量密度和長壽命,鋰離子電池迅速進(jìn)入了便攜式電子設(shè)備以及電動汽車等領(lǐng)域。成為了目前應(yīng)用最為廣泛的化學(xué)儲能裝置。隨著最近人們對大規(guī)模應(yīng)用如電動汽車和電網(wǎng)存儲的興趣日益增長,以及鋰源資源的短缺,鋰離子電池的價格逐步提高,為了解決這一問題,由于鈉資源的豐富,鈉離子電池(sibs)的研究受到了極大的關(guān)注
3.與鋰離子電池的組成類似,鈉離子電池也是由正極材料、負(fù)極材料、隔膜和電解質(zhì)組成。電極材料是電池的重要組成部分,對鈉離子電池的性能起到?jīng)Q定性的作用。鈉離子電池正極材料主要包括層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子型材料、普魯士藍(lán)類似物、有機正極。其中,層狀過渡金屬氧化物正極材料來源廣泛且具有可逆的離子脫出嵌入能力,被廣泛用于二次電池正極材料的研究,是最具熱點的研究對象。然而層狀氧化物正極材料存在諸多問題,如容量偏低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、循環(huán)性能較差等。提高電池的充電截止電壓可以有效的提高電池能量密度和功率密度。然而,提高電池的充電截止電壓會導(dǎo)致材料不可逆的相變及結(jié)構(gòu)坍塌進(jìn)而導(dǎo)致電池的循環(huán)壽命嚴(yán)重縮短。常見的p2相結(jié)構(gòu)會轉(zhuǎn)變?yōu)閛2相結(jié)構(gòu),o3相結(jié)構(gòu)會轉(zhuǎn)變?yōu)閜3相結(jié)構(gòu)。此外,在高電壓充放電時層狀正極材料會發(fā)生不可逆的氧氧化還原,表面釋放氣體,不僅惡化晶體結(jié)構(gòu),還帶來安全隱患問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
4.本發(fā)明目的在于提供一種鈉離子電池層狀氧化物正極材料、制備方法及其應(yīng)用,其至少能夠克服現(xiàn)有鈉離子電池正極材料能量密度低及循環(huán)性能較差等問題。
5.為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種所述鈉離子電池層狀氧化物正極材料的制備方法,包括以下步驟:
6.步驟一、提供鈉源材料,其選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、硝酸鈉以及氟化鈉中的至少一種;提供m源材料,其選自m的碳酸鹽、氫氧化物、氟化物、硝酸鹽及其水合化合物以及乙酸鹽及其水合化合物中的至少一種;提供鈷源材料,其選自碳酸鈷、氫氧化鈷、硝酸鈷、氧化鈷中至少一種;將m源、co源按m:co=(1-x):x的比例配置得到混合的前驅(qū)鹽
聲明:
“鈉離子電池層狀氧化物正極材料、制備方法及其應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)