钠离子电池正极材料及其制备方法、极片及钠离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954480A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310225526.9B82Y30/00(2011.01)(22)申请日2023.03.10(71)申请人星恒电源股份有限公司地址215000江苏省苏州市高新区科技城金沙江路181号(72)发明人赵成龙陈梦婷王叶云李芳芳谈亚军(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师颜欢(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/131(2010.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书1页说明书12页附图1页(54)发明名称钠离子电池正极材料及其制备方法、极片及钠离子电池(57)摘要本发明公开了一种钠离子电池正极材料及其制备方法、极片及钠离子电池，属于钠离子电池技术领域。该钠离子电池正极材料具有核壳结构，其中，内核由活性材料颗粒形成，外壳由功能材料颗粒形成；活性材料的化学式为NaxNiyMezO2，其中，Me包括铁、铜、钴、铝、镁、锆和钛中的至少一种，x>0，0.5＜y＜1，y+z=1，且x、y和z的取值满足化学式电荷平衡；活性材料颗粒的粒径为微米级；功能材料颗粒包括金属氧化物颗粒以及氟化石墨烯颗粒，功能材料颗粒的粒径为纳米级。该钠离子电池正极材料具有较佳的循环性能、倍率性能以及安全性能。其制备方法简单，易操作。其可用于制备正极极片并进一步用于制备性能优异的钠离子电池。CN115954480ACN115954480A权利要求书1/1页1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料具有核壳结构，其中，内核由活性材料颗粒形成，外壳由功能材料颗粒形成；所述活性材料的化学式为NaxNiyMezO2，其中，Me包括铁、铜、钴、铝、镁、锆和钛中的至少一种，x>0，0.5＜y＜1，y+z=1，且x、y和z的取值满足化学式电荷平衡；所述活性材料颗粒的粒径为微米级；所述功能材料颗粒包括金属氧化物颗粒以及氟化石墨烯颗粒，所述功能材料颗粒的粒径为纳米级。2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述功能材料颗粒与所述活性材料颗粒的重量比为1:99至10:90。3.根据权利要求2所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述功能材料颗粒为一次颗粒，所述活性材料颗粒为二次颗粒。4.根据权利要求1‑3任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述活性材料颗粒包括第一镍基氧化物颗粒和第二镍基氧化物颗粒；所述第一镍基氧化物颗粒的粒径大于所述第二镍基氧化物颗粒的粒径；且，所述第一镍基氧化物颗粒的镍含量大于所述第二镍基氧化物颗粒的镍含量；所述第一镍基氧化物的化学式为NaxNiy1MezO2，0.75≤y1＜1；所述第二镍基氧化物的化学式为NaxNiy2MezO2，0.5≤y2＜0.75；所述第一镍基氧化物颗粒与所述第二镍基氧化物颗粒的重量比为50:50至80:20；所述第一镍基氧化物的D50为10‑100μm，所述第二镍基氧化物的D50为5‑50μm。5.根据权利要求1‑3任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，金属氧化物的化学式为TMaOb，a、b满足化学计量数平衡；其中，TM包括钛、铝、锂、银、铋、铜、铬、锌、镉、镓、锆、锡、铁、钴、镍、钒、镁、钙、钡、钨和铌中的至少一种。6.根据权利要求5所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述金属氧化物包括氧化钛、氧化铝、氧化铁、氧化铋、氧化镓、氧化钒和氧化钨中的至少一种。7.根据权利要求1‑3任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述金属氧化物颗粒与所述氟化石墨烯颗粒的重量比为40:60至20:80；和/或，所述功能材料颗粒的D50为20‑300nm。8.如权利要求1‑7任一项所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述功能材料颗粒堆积或包覆于由所述活性材料颗粒形成的内核的表面。9.一种极片，其特征在于，所述极片的制备原料包括权利要求1‑7任一项所述的钠离子电池正极材料。10.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池的制备原料包括权利要求1‑7任一项所述的钠离子电池正极材料或权利要求9所述的极片。2CN115954480A说明书1/12页钠离子电池正极材料及其制备方法、极片及钠离子电池技术领域[0001]本发明涉及钠离子电池技术领域，具体而言，涉及一种钠离子电池正极材料及其制备方法、极片及钠离子电池。背景技术[0002]钠离子电池因其成本优势在低速两轮车、四轮车、储能领域有着广泛的应用前景，其工作原理与锂离子电池类似，利用钠离子在正负极之间可逆的嵌入脱出来实现能量的存储与释放。[0003]钠离子电池在高温、穿刺、滥用