一种低成本富锰铁基钠离子电池正极材料及其制备方法与应用与流程

文档序号:39550451发布日期:2024-09-30 13:15阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低成本富锰铁基钠离子电池的正极材料,其特征在于,所述正极材料的化学通式为naufe1-xmnxmyo2,其中0.98<u≤1.05,0.5≤x≤0.75,0.03≤y≤0.2,掺杂元素m包括a元素、b元素和c元素,其中a元素包括y和/或la,b元素包括sr,c元素包括cd、k、ca或ba中的任意一种或者至少两种的组合;

2.一种如权利要求1所述正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述铁锰源包括铁锰氢氧化物前驱体、铁锰氧化物或铁锰碳酸盐中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述a元素、b元素和c元素的质量比为(0.5-2):(1-2):1。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述a元素包括y,所述b元素包括sr,所述c元素包括cd。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的温度为940-1200℃。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的时间为10-14h。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的气氛包括含氧气氛。

9.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的升温速率为4-5min/℃,所述烧结的降温速率为3-5min/℃。

10.一种钠离子电池,其特征在于,所述钠离子电池包括权利要求1所述的正极材料,或权利要求2-9任一项所述制备方法制备得到的正极材料。


技术总结
本发明涉及一种低成本富锰铁基钠离子电池正极材料及其制备方法与应用,所述正极材料的化学通式为Na<subgt;u</subgt;Fe<subgt;1‑x</subgt;Mn<subgt;x</subgt;M<subgt;y</subgt;O<subgt;2</subgt;,其中0.98<u≤1.05,0.5≤x≤0.75,0.03≤y≤0.2,掺杂元素M包括A元素、B元素和C元素,其中A元素包括Y和/或La,B元素包括Sr,C元素包括Cd、K、Ca或Ba中的任意一种或者至少两种的组合,所述正极材料的层间距d满足5.45Å≤d≤5.55Å。本发明在富锰铁基二元正极材料中掺杂大粒径的金属离子,这些离子不参与电化学反应,但有助于扩大铁锰材料的层间距,进一步有助于提高钠离子扩散速率,以得到高倍率性能的富锰铁基钠离子电池正极材料。

技术研发人员:孙志恩,侯智伟,李孝雨,韩玲,李文强,朱武
受保护的技术使用者:天津国安盟固利新材料科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/29
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