[发明专利]一种钠离子电池正极材料及其制备方法与应用有效
| 申请号： | 201910887829.0 | 申请日： | 2019-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN110474039B | 公开（公告）日： | 2021-05-25 |
| 发明（设计）人： | 刘伟平;李建中;骆文彬;高宣雯;于凯;赵赫 | 申请（专利权）人： | 东北大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 毛薇;李馨 |
| 地址： | 110819 辽宁*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 钠离子 电池 正极 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种O3型钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料的组成为Na[Ni0.4Mn0.4Fe0.2]1-xTixO2，0x≤0.2，所述正极材料为片状结构；
所述正极材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)以水为溶剂配制含钠元素、镍元素、锰元素以及铁元素的混合盐溶液，混合盐溶液中，所有金属阳离子总浓度为0.1-5mol/L，所述混合盐溶液为溶液A；
将有机钛盐用无水乙醇稀释成溶液B；
将柠檬酸配制成水溶液C，水溶液C的浓度为2～4mol/L，所述柠檬酸与溶液A和B中总金属元素的摩尔比为1:1～2:1；
(2)首先将水溶液C与溶液B混合，于20-30℃下搅拌0.5-2h后得到溶液D；然后将溶液A与溶液D混合，于20-30℃下搅拌1-3h，得到溶液E；
(3)将溶液E于70-90℃搅拌6-8h，得到湿凝胶；将所述湿凝胶干燥、研磨得到粉末凝胶；
(4)将所述粉末凝胶在450-600℃进行预焙烧6-12h除去有机物，然后800-950℃空气条件下高温煅烧9-15h，得到所述正极材料。
2.根据权利要求1所述的O3型钠离子电池正极材料，其特征在于：步骤(1)所述钠元素来源为乙酸钠、硝酸钠和柠檬酸钠中的至少一种；所述镍元素来源为乙酸镍、硝酸镍和柠檬酸镍中的至少一种；所述锰元素来源为乙酸锰、硝酸锰、柠檬酸锰中的至少一种；所述铁元素来源为硝酸铁；所述有机钛盐为钛酸正丁酯。
3.根据权利要求1所述的O3型钠离子电池正极材料，其特征在于：步骤(1)所述钠元素、镍元素、锰元素、铁元素以及钛元素的摩尔比为1:0.4(1-x):0.4(1-x):0.2(1-x):x。
4.根据权利要求1所述的O3型钠离子电池正极材料，其特征在于：步骤(1)所述溶液B中有机钛盐与无水乙醇的体积比为1:5～1:100。
5.根据权利要求1所述的O3型钠离子电池正极材料，其特征在于：步骤(3)所述干燥条件为在120-150℃鼓风干燥箱中干燥12-24h。
6.一种权利要求1所述的O3型钠离子电池正极材料的应用，其特征在于，所述O3型钠离子电池正极材料作为钠离子电池的正极材料。
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