[发明专利]一种表面包覆的层状氧化物及其制备方法、正极片、钠离子电池以及用电设备

说明书

本发明公开了一种表面包覆的层状氧化物的制备方法，包括以下步骤：S1.将层状氧化物Nasubgt;y/subgt;TMOsubgt;2/subgt;粉末暴露于湿度≥30%的空气环境中；S2.将经步骤S1处理的层状氧化物Nasubgt;y/subgt;TMOsubgt;2/subgt;粉末与TiOsubgt;2/subgt;纳米粉末球磨混合；S3.将步骤S2中得到的混合物进行烧结处理，得到所述表面包覆的层状氧化物。本发明还公开了由上述方法制备的表面包覆的层状氧化物，正极片、钠离子电池以及用电设备。本发明提供的表面包覆的层状氧化物，可以改善层状氧化物空气稳定性差的缺陷，提高了层状氧化物材料的循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明涉及钠离子电池技术领域，具体涉及一种表面包覆的层状氧化物及其制备方法、正极片、钠离子电池以及用电设备。

背景技术

在钠离子电池的各种正极材料中，O3相层状氧化物由于其在全电池中可以提供足够的钠、电化学活性高、理论比容量高和易于合成的优点而受到广泛关注。然而，O3相层状氧化物材料的空气稳定性较差，且结构不稳定，导致材料的循环性能和倍率性能受到一定的影响。

因此，如何提高O3相层状氧化物的结构稳定性，进而提高电池的循环性能和倍率性能就成为了钠离子电池相关技术中的关键问题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种表面包覆的层状氧化物，该材料可以提高层状氧化物的空气稳定性，提升了层状氧化物材料的倍率性能和循环稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明第一方面提供了一种表面包覆的层状氧化物的制备方法，包括以下步骤：

S1. 将层状氧化物Na_yTMO₂粉末暴露于湿度≥30%的空气环境中；

S2. 将经步骤S1处理的层状氧化物Na_yTMO₂粉末与TiO₂纳米粉末球磨混合；

S3. 将步骤S2中得到的混合物进行烧结处理，得到所述表面包覆的层状氧化物；

其中，步骤S1中，0.8＜y≤1，TM选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Li、B、Mg、Al、K、Ca、Zr、Nb、Sn中的一种或者多种。

进一步地，步骤S1中：所述Na_yTMO₂为NaNi_iFe_jMn_kM_mO₂，M为Li、B、Mg、Al、K、Ca、Co、V、Cr、Cu、Zn、Zr、Nb和Sn中的一种或多种；其中：0i≤0.4，0j≤0.5，0k≤0.6，0m≤0.2， 且i+j+k+m=1；

和/或，所述层状氧化物Na_yTMO₂粉末暴露于湿度≥30%的空气环境中的时间为24~36h。

进一步地，步骤S1中，所述层状氧化物NaNi_iFe_jMn_kM_mO₂的制备方法为：

a. 将前驱体Ni_iFe_jMn_kM_m(OH)₂与钠源球磨混合；

b. 将步骤a得到的混合物先进行预烧结，再进行固相烧结，得到所述层状氧化物NaNi_iFe_jMn_kM_mO₂；