降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111370664A(43)申请公布日2020.07.03(21)申请号202010191573.2H01M4/525(2010.01)(22)申请日2020.03.18H01M10/054(2010.01)(71)申请人溧阳中科海钠科技有限责任公司地址213300江苏省常州市溧阳市昆仑街道创智路35号(72)发明人王伟刚戚兴国孟庆施周文泽鞠学成任瑜唐堃(74)专利代理机构北京慧诚智道知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11539代理人李楠(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法及应用(57)摘要本发明实施例涉及一种降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法及应用，将待处理的钠离子电池层状正极材料放入气氛回转炉中，加热升温至100℃-200℃并保温；钠离子电池层状正极材料具体为O3相层状正极材料，化学式为Nax1MOy1；其中，M为Li,Ni,Mg,Cu,Mn,Zn,Co,Ca,Ba,Sr,Al,B,Cr,Zr,Ti,Sn,V,Mo,Ru,Nb,Sb,Nb中的一种或多种元素；x1,y1满足电荷平衡；0.5＜x1＜1.5；y1≥2；化学式中各元素之间满足电荷平衡；在温度恒定的条件下，向气氛回转炉中通入易挥发酸性气体1小时-5小时，通过易挥发酸性气体去除钠离子电池层状正极材料的表面残碱，降至室温后得到降低表面残碱后的层状正极材料。CN111370664ACN111370664A权利要求书1/1页1.一种降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法，其特征在于，所述方法包括：将待处理的钠离子电池层状正极材料放入气氛回转炉中，加热升温至100℃-200℃并保温；所述钠离子电池层状正极材料具体为O3相层状正极材料，化学式为Nax1MOy1；其中，M为Li,Ni,Mg,Cu,Mn,Zn,Co,Ca,Ba,Sr,Al,B,Cr,Zr,Ti,Sn,V,Mo,Ru,Nb,Sb,Nb中的一种或多种元素；x1,y1满足电荷平衡；0.5＜x1＜1.5；y1≥2；化学式中各元素之间满足电荷平衡；在温度恒定的条件下，向气氛回转炉中通入易挥发酸性气体1小时-5小时，通过所述易挥发酸性气体去除所述钠离子电池层状正极材料的表面残碱，降至室温后得到降低表面残碱后的层状正极材料；其中，所述易挥发酸性气体具体为易挥发酸性溶液的挥发气体，所述易挥发酸性溶液包括盐酸、醋酸或硝酸中的一种或几种；所述易挥发酸性气体的通入流量与所述气氛回转炉的反应室空间大小具有函数关系。2.根据权利要求1所述的降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法，其特征在于，所述易挥发性气体通过在所述易挥发酸性溶液中通入压缩空气，通过气流携带易挥发酸性溶液的挥发气体而获得。3.根据权利要求1所述的降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法，其特征在于，所述O3相层状正极材料为Nax2Cuy2FezMniRnO2；R为Li，Ni，Mg，Al，Cr，Ti，Mo，Nb，V中的一种或多种元素组合；0.5＜x2≤1，y2＞0，z＞0，i＞0，n≥0，且y2+z+i+n＝1；化学式中各元素之间满足电荷平衡。4.一种通过上述权利要求1-3任一所述的降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法处理后得到的钠离子电池正极材料。5.一种钠离子二次电池，其特征在于，所述钠离子二次电池包括上述权利要求4所述的钠离子电池正极材料。6.一种如上述权利要求5所述的钠离子二次电池的用途，其特征在于，所述钠离子二次电池用于电动工具、电动车，以及太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站、后备电源或通信基站的储能设备。2CN111370664A说明书1/6页降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法及应用技术领域[0001]本发明涉及钠离子电池制备方法技术领域，尤其涉及一种降低钠离子电池层状正极材料表面残碱含量的方法及应用。背景技术[0002]地球上的锂资源比较缺乏，目前锂离子电池在电动汽车上的大规模应用，将严重阻碍锂离子电池长期的发展。而钠元素在地壳中储量丰富，价格低廉，能量密度高，并且钠元素和锂元素属于同一主族元素，所以它们有着相似的物理化学性质和工作原理。从长远考虑，钠离子电池有望作为锂离子电池有益补充。[0003]随着对钠离子电池正极材料的研究越来越深入，钠离子层状正极材料相比于其他正极材料，表现出较高比容量和能量密度的优势(Adv.EnergyMater.2017,1701912)，进而受到了广泛的关注，并且已经初步产业化。但是层状正极材料在采用高温固相法烧结过程中