[发明专利]一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法，其化学组成为：Nasubgt;x/subgt;[Fesubgt;a/subgt;Mnsubgt;b/subgt;Cosubgt;c/subgt;Lisubgt;d/subgt;Nisubgt;e/subgt;Tisubgt;f/subgt;]Osubgt;2/subgt;，其中0.5≤x≤0.7，0.1≤a≤0.5，0.15≤b≤0.25，0.15≤c≤0.2，0.15≤d≤0.2，0.05≤e≤0.1，0.05≤f≤0.1，且a+b+c+d+e+f＝1，本发明涉及钠离子电池技术领域。该高性能钠离子电池正极材料及其制备方法，可实现通过在钠离子电池原有正极材料的基础上增加铁、锰、钴、锂、镍和钛物质，来大大提升正极材料的导电性，很好的达到了既保留钠离子电池本身的特性又能够明显提升钠离子电池正极材料导电性的目的，实现了改善钠离子电池正极材料长期使用衰减的情况，大大提升了钠离子电池的正极材料导电性，从而大大方便了人们长期使用钠离子电池。

技术领域

本发明涉及钠离子电池技术领域，具体为一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法。

背景技术

钠离子电池是一种二次电池(充电电池)，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似，与锂离子电池相比，钠离子电池具有的优势有：(1)钠盐原材料储量丰富，价格低廉，采用铁锰镍基正极材料相比较锂离子电池三元正极材料，原料成本降低一半；(2)由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液(同样浓度电解液，钠盐电导率高于锂电解液20％左右)降低成本；(3)钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8％左右，降低重量10％左右；(4)由于钠离子电池无过放电特性，允许钠离子电池放电到零伏。钠离子电池能量密度大于100Wh/kg，可与磷酸铁锂电池相媲美，但是其成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池，钠离子电池使用的电极材料主要是钠盐，相较于锂盐而言储量更丰富，价格更低廉。由于钠离子比锂离子更大，所以当对重量和能量密度要求不高时，钠离子电池是一种划算的替代品，钠离子电池中的正极材料是钠离子电池中重要组成部分。

目前的钠离子电池的正极材料导电性相对较差，在长期使用过程中导电性衰减尤为明显，不能实现通过在钠离子电池原有正极材料的基础上增加铁、锰、钴、锂、镍和钛物质，来大大提升正极材料的导电性，无法达到既保留钠离子电池本身的特性又能够明显提升钠离子电池正极材料导电性的目的，不能实现改善钠离子电池正极材料长期使用衰减的情况，从而给人们长期使用钠离子电池带来极大的不便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法，解决了现有的钠离子电池的正极材料导电性相对较差，在长期使用过程中导电性衰减尤为明显，不能实现通过在钠离子电池原有正极材料的基础上增加铁、锰、钴、锂、镍和钛物质，来大大提升正极材料的导电性，无法达到既保留钠离子电池本身的特性又能够明显提升钠离子电池正极材料导电性的目的，不能实现改善钠离子电池正极材料长期使用衰减情况的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高性能钠离子电池正极材料，其化学组成为：Na_x[Fe_aMn_bCo_cLi_dNi_eTi_f]O₂，其中0.5≤x≤0.7，0.1≤a≤0.5，0.15≤b≤0.25，0.15≤c≤0.2，0.15≤d≤0.2，0.05≤e≤0.1，0.05≤f≤0.1，且a+b+c+d+e+f＝1。