1.本發明涉及鈉離子電池正極材料及其制備。
背景技術：
2.隨著社會和經濟的不斷發展，人類對能源的需求逐漸升高。而傳統的化石能源屬于不可再生能源，過度的開發一方面使得化石能源面臨枯竭，另一方面導致嚴重的環境污染問題。因此，開發清潔、高效、便捷、豐富的儲能方式以緩解能源和環境壓力是實現人類可持續發展的重要途徑。近年來，鈉離子電池作為一種高效環保的儲能方式，得到眾多國內外企業和研究學者的青睞。且鈉資源分布廣泛、地殼含量豐富、價格低廉，非常適用于大規模儲能應用。
3.與鋰離子電池的組成類似，鈉離子電池也是由正極材料、負極材料、隔膜和電解質組成。電極材料是電池的重要組成部分，對鈉離子電池的性能起到決定性的作用。鈉離子電池正極材料主要包括層狀過渡金屬氧化物、聚陰離子型材料、普魯士藍類似物、有機正極。其中，層狀過渡金屬氧化物正極材料來源廣泛且具有可逆的離子脫出嵌入能力，被廣泛用于二次電池正極材料的研究，是最具熱點的研究對象。然而層狀氧化物正極材料存在諸多問題，如容量偏低、結構穩定性差、循環性能較差等。提高電池的充電截止電壓可以有效的提高電池能量密度和功率密度。然而，提高電池的充電截止電壓會導致材料不可逆的相變及結構坍塌進而導致電池的循環壽命嚴重縮短。常見的p2相結構會轉變為o2相結構，o3相結構會轉變為p3相結構。此外，在高電壓充放電時層狀正極材料會發生不可逆的氧氧化還原，表面釋放氣體，不僅惡化晶體結構，還帶來安全隱患問題。
技術實現要素：
4.本發明目的在于提供一種高電壓鈉離子電層狀正極材料，其至少能夠克服現有鈉離子電池正極材料能量密度低及循環性能較差等問題。
5.根據本發明的第一方面，提供了一種鈉離子電池層狀氧化物正極材料，其結構通式為na
x
li
a
n
b
m
c
o2?
y
f
y
，其中0.4<x≤1；a+b+c＝1；0<y<0.2；其中m為可變價金屬，選自ni,mn,fe,co,cu,v和cr中的至少一種；n為不可變價金屬，選自ti,mg,zn,k,al,ca,ru,nb,ir,mo,和zr中的至少一種。該通式整體滿足電中性或呈現零價態。
6.本發明采用對層狀正極材料中引入陰陽離子li
+
和f
?
的方法解決鈉離子電池層狀正極材料高電壓充放電過程存在的問題。其中，在層狀氧化
聲明：
“高電壓鈉離子電池層狀氧化物正極材料” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：北京理工大學
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2025年07月23日 ~ 26日 
