[发明专利]一种钠离子电池正极材料及其制备方法和使用方法

权利要求书

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于：所述材料的成分是层状镍锰酸钠，化学通式为Na_xNi_0.5+yMn_0.5-yO₂，其中x取值在0.9~1.1之间，y取值在0~0.2之间；

其制备方法包括以下步骤：

（1）前驱体的制备：将可溶性镍化合物、锰化合物按照Na_xNi_0.5+yMn_0.5-yO₂的化学计量比配制水溶液A，其中所述水溶液A中的金属离子总浓度为0.01-5 mol/L；将上述配制的水溶液A加热到60-80 ℃，并采用碱性溶液B调节水溶液A 的pH值为6-8；配制浓度为0.5-2mol/L 的草酸铵溶液C，并在溶液C中额外加入相当于草酸铵物质的量的10%-20%的草酸；缓慢向处于加热和搅拌状态的水溶液A中滴加上述草酸铵溶液C，至出现浑浊时快速加入草酸铵溶液C，过滤得沉淀物D；

（2）水热处理：将沉淀物D与可溶性钠化合物转移到水热反应装置中，水热溶剂为乙醇与水的混合液，水热温度为140-200 ℃，水热时间为16-36 h；水热反应后得到固体粉末E；

（3）高温反应：将固体粉末E于750-900 ℃ 保持4-24 h，随炉冷却至150 ℃得到钠离子电池正极材料—层状镍锰酸钠产品。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于：所述镍化合物为氯化镍、硝酸镍、硫酸镍、乙酸镍中的一种或多种；所述锰化合物为氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰中的一种或多种；所述钠化合物为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、草酸钠、氟化钠、硝酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述溶液B为氨水、尿素溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于：所述步骤（2）中，乙醇与水的混合液中二者的质量比为1:1。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于：所述步骤（3）中，随炉冷却的冷却速率控制在0.2℃/分~5℃/分之间。

6.一种权利要求1所述的钠离子电池正极材料的使用方法，其特征在于：将钠离子电池正极材料与导电炭黑、聚偏氟乙烯按质量比为8:1:1混合溶解在N-甲基吡咯烷酮中，然后将浆料均匀涂敷在铝箔上，经过干燥、辊压后制备成电极片，将上述电极片置于充满氩气保护的手套箱中，以所制备电极为工作电极，钠片作为对电极组装成CR2025扣式钠离子电池。