[发明专利]一种具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料

说明书

本发明提供了一种具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料，该正极材料是在Nasubgt;0.66/subgt;Nisubgt;0.23/subgt;Cusubgt;0.1/subgt;Mnsubgt;0.67/subgt;Osubgt;2/subgt;材料的表面包覆有纳米氧化铝和纳米氧化钛。本发明提供的正极材料展示了优异的长循环稳定性，具有广泛的商业化发展前景。

技术领域

本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会经济的快速发展，传统的化石能源结构已经不能满足实际发展需求，且追求生态环保的理念更促使着各领域去寻求更高效绿色可持续的新能源储存系统。过去一些年受到关注的能源如风能、水能、潮汐能在发展过程中成功的在一些地区获得了应用，但这种应用很大程度是受地区限制的，且产能效率也无法满足社会长远发展的需求，因此需要去探索更合适的能源储存系统。近些年来在科学家们不断地研究探索过程中，锂离子电池作为高效便携式能源储存装置逐渐进入人们的视野，最终在不懈的努力探索之下实现了锂离子电池的商业化应用，成功的应用到人们的生产生活当中，带来了极大的便利。然而随着社会朝着更深入的层次发展，有限的锂资源和高昂的锂价格使得锂电池并不能满足长远发展的需求。基于此，急需去探索适应社会发展的新型能源储存装置来更好的造福人类，提高人们的物质生活水平。在这一探索过程中，与锂相似的钠资源便受到了广泛的关注，鉴于其与锂相近的物理化学性能和更丰富的地壳储量。一旦研究成功能够大幅度降低能源储存器件的价格，同时有效的应对当前的社会发展需求。然而比锂更大的原子半径和重量使得钠离子电池在实际反应过程中会经历更多复杂结构变化，从而严重影响其性能的发挥，导致较差的电化学性能。因此，需要更合适的方法来研发具备高性能的电极材料应用到钠离子电池当中。

发明内容

综合上述情况，本发明拟要攻关的技术问题在于提供一种具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法，本发明提供的正极材料具有长的循环性能，且整个合成过程简单、产率高。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

本发明首先公开了一种具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料，其是在Na_0.66Ni_0.23Cu_0.1Mn_0.67O₂材料的表面包覆有纳米氧化铝和纳米氧化钛。

进一步地，所述纳米氧化铝的质量占Na_0.66Ni_0.23Cu_0.1Mn_0.67O₂质量的1～5％；所述纳米氧化钛的质量占Na_0.66Ni_0.23Cu_0.1Mn_0.67O₂质量的1～5％；。

本发明所述具有优异循环稳定性的包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料可通过湿化学方法制得。具体步骤如下：

步骤1、将Na_0.66Ni_0.23Cu_0.1Mn_0.67O₂材料与纳米氧化铝、纳米氧化钛放入球磨罐中，再加入乙醇进行湿法球磨，然后取出并进行干燥，获得前驱体材料。

步骤2、将所述前驱体进行煅烧处理，即获得最终产物包覆型层状氧化物钠离子电池正极材料，记为Na_0.66Ni_0.23Cu_0.1Mn_0.67O₂@(Al₂O₃+TiO₂)。