1.本發(fā)明涉及鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種鈉離子電池正極材料及制法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
2.對(duì)全球鋰資源的擔(dān)憂以及新的規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用需求促使大家不斷開(kāi)拓新的電池領(lǐng)域。借助鋰離子電池的豐富經(jīng)驗(yàn),鈉離子電池得以快速發(fā)展。其中鈉離子電池正極材料主要有層狀和隧道型過(guò)渡金屬氧化物、聚陰離子化合物、普魯士藍(lán)類(lèi)似物和有機(jī)材料等,除了對(duì)這些體系進(jìn)行研究,同時(shí)對(duì)鈉離子電池的研發(fā)也朝著低成本和實(shí)用化的方向努力。2011年日本komaba等首次報(bào)道了硬碳||nani
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o2全電池性能;同年,全球首家鈉離子電池公司-英國(guó)faradion成立;2013年美國(guó)goodenough等提出了具有較高電壓和優(yōu)良倍率性能的普魯士白正極材料;2014年中國(guó)胡勇勝等首次在層狀氧化物中發(fā)現(xiàn)了cu
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/cu
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氧化還原電對(duì)的電化學(xué)活性,并設(shè)計(jì)制備出一系列低成本的cu基正極材料。
3.鈉離子電池正極氧化物主要包括層狀結(jié)構(gòu)氧化物和隧道結(jié)構(gòu)氧化物,其中,隧道結(jié)構(gòu)氧化物的晶體結(jié)構(gòu)中具有獨(dú)特的“s”形通道,具有較好的倍率性能,且對(duì)空氣和水的穩(wěn)定性較高,但其首周充放電比容量較低,導(dǎo)致實(shí)際可用的比容量較小。層狀結(jié)構(gòu)氧化物具有周期性層狀結(jié)構(gòu)、制備方法簡(jiǎn)單、比容量和電壓較高,是鈉離子電池的主要正極材料,但層狀氧化物在制備過(guò)程中考慮到鈉元素的流失,往往會(huì)加入過(guò)量鈉鹽,導(dǎo)致材料燒結(jié)后鈉鹽殘留,主要以碳酸鈉和氫氧化鈉形式存在,簡(jiǎn)稱(chēng)殘堿,其導(dǎo)致正極材料表面大多容易吸水或者與空氣反應(yīng)變質(zhì),對(duì)粘結(jié)劑的兼容性變差,造成漿料分散性和穩(wěn)定性下降,不利于后續(xù)涂布工藝的進(jìn)行。此外,表面堿性化合物還會(huì)增加不可逆容量損失,惡化循環(huán)性能。而且,現(xiàn)有技術(shù)中層狀氧化物主要為鈷基、錳基、鎳鐵錳基或者鎳鐵銅錳基等,然后在此基體上改性得到的層狀氧化物正極材料。其中鈷基正極材料,主要用到稀有鈷金屬,不僅資源有限,成本也很高;鎳鐵錳基或鎳鐵銅錳基正極材料中,鎳屬于貴金屬元素,不僅成本高,而且當(dāng)鎳元素含量高于一定比例后,需要在氧氣條件下進(jìn)行生產(chǎn)。這些稀有貴金屬元素的使用都不利于對(duì)于成本要求嚴(yán)苛的儲(chǔ)能領(lǐng)域或低端市場(chǎng)領(lǐng)域的推進(jìn),因此亟需開(kāi)發(fā)新的低成本的鈉離子電池正極材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
4.針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的提供一種鈉離子電池用含鋅正極材料及其制備方法。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),采用鋅元素取代部分稀
聲明:
“鈉離子電池用含鋅正極材料及其制法和應(yīng)用的制作方法” 該技術(shù)專(zhuān)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(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)