一种复合正极材料以及钠离子电池的制作方法

本发明涉及钠离子电池，特别涉及一种复合正极材料以及钠离子电池。

背景技术：

1、钠离子电池由于钠资源有丰富的储量，其相较于锂离子电池有更大的成本优势，具有良好的发展前景，越来越受到关注。目前，钠离子电池中，正极材料主要包括层状氧化物、聚阴离子和普鲁士蓝，其中，层状氧化物材料虽然容量高，压实相对高，但是存在循环性能较差的问题；聚阴离子虽然循环性能较好，但是存在容量低，压实低的问题；普鲁士蓝虽然成本低，但是存在比容量低的问题。因此，现有的正极材料难以同时兼顾较好的循环性能和能量密度。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种复合正极材料以及钠离子电池，旨在解决现有的正极材料难以同时兼顾较好的循环性能和能量密度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种复合正极材料，包括磷酸铁钠复合材料以及镍铁锰酸钠三元材料。

3、可选地，所述磷酸铁钠复合材料和所述镍铁锰酸钠三元材料的质量比为(1～8)：(2～9)。

4、可选地，所述磷酸铁钠复合材料的分子式为na4fe3-ymy(po4)x(p2o7)3-x，其中，0≤x＜3，0≤y＜3，m包括cu、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、ti中的至少一种。

5、可选地，所述镍铁锰酸钠三元材料的化学式为naanixmnytzfe1-x-y-zo2，其中，0.5≤a≤1，0≤x＜1，0＜y＜1，0≤z＜1，t包括cu、cr、zn、mn、pb、ca、co、ni、sr、ti中的至少一种。

6、可选地，所述磷酸铁钠复合材料的平均粒径dv10≥0.8μm；和/或，

7、所述磷酸铁钠复合材料的平均粒径dv50为2μm～9μm；和/或，

8、所述磷酸铁钠复合材料的平均粒径dv90≤25μm；和/或，

9、所述磷酸铁钠复合材料的平均粒径满足0.1≤dv50/(dv90-dv10)≤10。

10、可选地，所述镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径dv10≥3μm；和/或，

11、所述镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径dv50为7μm～14μm；和/或，

12、所述镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径dv90≤26μm；和/或，

13、所述镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径满足0.1≤dv50/(dv90-dv10)≤5。

14、可选地，所述磷酸铁钠复合材料的比表面积大于0小于等于8m2/g；和/或，

15、所述镍铁锰酸钠三元材料的比表面积大于0小于等于1.6m2/g。

16、可选地，所述磷酸铁钠复合材料的比表面积大于0小于等于4m2/g；和/或，

17、所述镍铁锰酸钠三元材料的比表面积大于0小于等于0.8m2/g。

18、可选地，所述磷酸铁钠复合材料包括单晶结构、类单晶结构、多晶结构中的至少一种；和/或，

19、所述镍铁锰酸钠三元材料包括单晶结构、类单晶结构、多晶结构中的至少一种。

20、本发明提出一种钠离子电池，包括所述复合正极材料，所述复合正极材料包括磷酸铁钠复合材料以及镍铁锰酸钠三元材料。

21、本发明提出一种复合正极材料，包括磷酸铁钠复合材料以及镍铁锰酸钠三元材料，通过将磷酸铁钠复合材料和镍铁锰酸钠三元材料混合，利用磷酸铁钠复合材料具有高循环性能的独特优势，镍铁锰酸钠三元材料具有高能量密度的优势，使制得的复合正极材料同时兼顾较好的循环性能和能量密度；特别是通过颗粒分布的设计，能够提高极片的压实密度，进而进一步提高能量密度。

技术特征：

1.一种复合正极材料，其特征在于，包括磷酸铁钠复合材料以及镍铁锰酸钠三元材料。

2.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料和所述镍铁锰酸钠三元材料的质量比为(1～8)：(2～9)。

3.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料的分子式为na4fe3-ymy(po4)x(p2o7)3-x，其中，0≤x＜3，0≤y＜3，m包括cu、cr、zn、pb、ca、co、ni、sr、ti中的至少一种。

4.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述镍铁锰酸钠三元材料的化学式为naanixmnytzfe1-x-y-zo2，其中，0.5≤a≤1，0≤x＜1，0＜y＜1，0≤z＜1，t包括cu、cr、zn、mn、pb、ca、co、ni、sr、ti中的至少一种。

5.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料的平均粒径dv10≥0.8μm；和/或，

6.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径dv10≥3μm；和/或，

7.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料的比表面积大于0小于等于8m2/g；和/或，

8.如权利要求7所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料的比表面积大于0小于等于4m2/g；和/或，

9.如权利要求7所述的复合正极材料，其特征在于，所述磷酸铁钠复合材料包括单晶结构、类单晶结构、多晶结构中的至少一种；和/或，

10.一种钠离子电池，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的复合正极材料。

技术总结
本发明公开一种复合正极材料以及钠离子电池，所述复合正极材料包括磷酸铁钠复合材料以及镍铁锰酸钠三元材料，磷酸铁钠复合材料和镍铁锰酸钠三元材料的质量比为(1～8)：(2～9)，磷酸铁钠复合材料的平均粒径Dv10≥0.8μm，Dv50为2μm～9μm，Dv90≤25μm，比表面积大于0小于等于8m2/g，镍铁锰酸钠三元材料的平均粒径Dv10≥3μm，Dv50为7μm～14μm，Dv90≤26μm，比表面积大于0小于等于1.6m2/g。本发明的复合正极材料能够同时兼顾较好的循环性能和能量密度。

技术研发人员：徐家樑,林新丽,吕江英,胡明祥
受保护的技术使用者：深圳盘古钠电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15