[发明专利]一种钠离子层状氧化物正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子层状氧化物正极材料，其特征在于，所述钠离子层状氧化物正极材料包括基体内核以及位于基体内核表面的贫钠相保护层，所述基体内核的化学通式为NaMO₂，其中，M包括Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Ti或Sn中的任意一种或至少两种的组合，所述贫钠相保护层中的贫钠相结构包括Na-O-M和/或M-O-M。

2.根据权利要求1所述的钠离子层状氧化物正极材料，其特征在于，所述贫钠相保护层的厚度为5～20nm。

3.一种如权利要求1或2所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将钠离子基体材料与解构剂进行混合，烧结，洗涤，得到所述钠离子层状氧化物正极材料；

其中，所述钠离子基体材料的化学通式为NaMO₂，其中，M包括Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Ti或Sn中的任意一种或至少两种的组合；所述混合过程包括固相混合和/或非水溶剂混合。

4.根据权利要求3所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述解构剂的质量为所述钠离子基体材料的0.001～7％，优选为5.5～7％；

优选地，所述解构剂包括钼酸铵和/或氧化钼。

5.根据权利要求3或4所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合的方法包括球磨包覆；

优选地，所述球磨包覆的转速为100～350r/min；

优选地，所述球磨包覆的时间为1～3h。

6.根据权利要求3-5任一项所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结包括依次进行一次烧结和二次烧结；

优选地，所述一次烧结的温度为250～350℃；

优选地，所述一次烧结的时间为2～4h；

优选地，所述二次烧结的温度为600～850℃；

优选地，所述二次烧结的时间为6～12h。

7.根据权利要求3-6任一项所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤采用超声洗涤、离心洗涤或搅拌洗涤中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述超声洗涤的时间为10～60min。

8.根据权利要求3-7任一项所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤后，进行干燥；

优选地，所述干燥后还包括进行真空烧结；

优选地，所述真空烧结的温度为100～250℃。

9.根据权利要求3-8任一项所述的钠离子层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将钠离子基体材料与解构剂以100～350r/min的转速进行球磨包覆1～3h，解构剂的质量为钠离子基体材料的5.5～7％，250～350℃下一次烧结2～4h，然后升温至600～850℃进行二次烧结6～12h，将二次烧结得到的产物进行洗涤，干燥，得到所述钠离子层状氧化物正极材料；

其中，所述解构剂包括钼酸铵和/或氧化钼；所述钠离子基体材料的化学通式为NaMO₂，其中，M包括Ni、Co、Mn、Fe、Cu、Ti或Sn中的任意一种或至少两种的组合；所述球磨包覆过程包括固相球磨包覆和/或非水溶剂球磨包覆混合。

10.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池包括如权利要求1或2所述的钠离子层状氧化物正极材料。