本發(fā)明屬于鈉離子電池正極材料，具體涉及正極材料的改性。

背景技術(shù)：

1、由于鈉元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（-2.71?v）大于鋰元素的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（-3.04?v），鈉離子電池在循環(huán)過程中更穩(wěn)定，在應(yīng)用中安全性更高。因此，具有成本低、環(huán)境友好、能量密度高、安全性高等優(yōu)勢(shì)的鈉離子電池受到廣大研究者的青睞。

2、但鈉離子電池正極材料在高電壓下的易發(fā)生相變和na+空位有序化是容量衰減最主要的原因。相變使得材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，阻礙了na+擴(kuò)散。另外，高壓條件下會(huì)加速電解液的氧化，破壞了正極的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電化學(xué)性能的衰減。為解決以上問題，通常使用電化學(xué)活性或非活性涂層材料，包覆在正極材料表面，通過抑制正極和電解質(zhì)的直接接觸來減輕有害的副反應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┌哺男遭c離子電池正極材料及其制備方法、二次電池。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)岢鋈缦录夹g(shù)方案：

3、第一方面，提供包覆改性鈉離子電池正極材料，包括o3相鈉過渡金屬氧化物基體和位于所述o3相鈉過渡金屬氧化物基體的至少部分表面的包覆層，所述包覆層為na2v3o7。

4、作為優(yōu)選，所述o3相鈉過渡金屬氧化物的化學(xué)式為nanixfeymn1-x-yo2，其中0.2≤x≤0.5，0.1≤y≤0.4。

5、作為優(yōu)選，所述包覆層與o3相鈉過渡金屬氧化物的質(zhì)量比為0.5~2%:1。

6、第二方面，提供包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，包括：

7、在保護(hù)性氣氛下將鈉源和釩源分散于非水溶劑中，然后加入o3相鈉過渡金屬氧化物，攪拌均勻后，攪拌蒸干非水溶劑，得到固體，干燥固體，得到混合物；將所述混合物于惰性氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，得到na2v3o7包覆改性鈉離子電池正極材料。

8、作為優(yōu)選，所述燒結(jié)的溫度為600~900℃；所述燒結(jié)的時(shí)間為20~24h；所述燒結(jié)在通氬氣的管式爐中進(jìn)行。

9、作為優(yōu)選，所述鈉源中的鈉與釩源中的釩的摩爾比為2~2.2:3。

10、作為優(yōu)選，所述鈉源為醋酸鈉、碳酸鈉、草酸鈉、碳酸氫鈉、硝酸鈉等中的一種或多種；所述釩源為三氧化二釩、二氧化釩中的一種或兩種。

11、作為優(yōu)選，所述非水溶劑為無水乙醇。

12、作為優(yōu)選，所述保護(hù)性氣氛為氮?dú)鈿夥栈蚨栊詺怏w氣氛。

13、第三方面，提供鈉離子電池，包括前述的包覆改性鈉離子電池正極材料或包括前述的制備方法制備得到的包覆改性鈉離子電池正極材料。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案之一或多個(gè)技術(shù)方案能達(dá)到至少以下有益效果之一：

15、采用na2v3o7包覆改性o3相鈉過渡金屬氧化物，能有效改善電池的首圈放電容量和容量保持率。

16、通過在o3相鈉過渡金屬氧化物表面原位包覆na2v3o7，有利于進(jìn)一步改善包覆改性o3相鈉過渡金屬氧化物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高改性正極材料的性能。且該包覆方法簡(jiǎn)單有效，容易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.包覆改性鈉離子電池正極材料，其特征在于，包括o3相鈉過渡金屬氧化物基體和位于所述o3相鈉過渡金屬氧化物基體的至少部分表面的包覆層，所述包覆層為na2v3o7。

2.如權(quán)利要求1所述的包覆改性鈉離子電池正極材料，其特征在于，所述o3相鈉過渡金屬氧化物的化學(xué)式為nanixfeymn1-x-yo2，其中0.2≤x≤0.5，0.1≤y≤0.4；

3.如權(quán)利要求1或2所述的包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)的溫度為600~900℃；所述燒結(jié)的時(shí)間為20~24h；所述燒結(jié)在通氬氣的管式爐中進(jìn)行。

5.如權(quán)利要求3所述的包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鈉源中的鈉與釩源中的釩的摩爾比為2~2.2:3。

6.如權(quán)利要求3所述的包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鈉源為醋酸鈉、碳酸鈉、草酸鈉、碳酸氫鈉、硝酸鈉中的一種或多種；

7.如權(quán)利要求3所述的包覆改性鈉離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述非水溶劑為無水乙醇；

8.鈉離子電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求1或2所述的包覆改性鈉離子電池正極材料或如權(quán)利要求3~7任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的包覆改性鈉離子電池正極材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供包覆改性鈉離子電池正極材料及其制備方法、鈉離子電池，采用Na<subgt;2</subgt;V<subgt;3</subgt;O<subgt;7</subgt;包覆改性O(shè)3相鈉過渡金屬氧化物，能有效改善電池的首圈放電容量和容量保持率。提供的制制備方法操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，對(duì)鈉離子電池正極材料的改性效果明顯。

技術(shù)研發(fā)人員：張寶,程磊,高雪燕,鄧鵬,鄧夢(mèng)軒,丁瑤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：帕瓦（蘭溪）新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23