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申请/专利权人：济南大学
摘要：本发明涉及一种改善钠离子电池首周库伦效率及能量密度方法，其中O3相材料钠离子含量较高，首周循环中不可逆的活性钠可作为牺牲性钠源，补充碳基负极端所消耗的活性钠，提高钠离子电池首周库伦效率，改善钠离子电池可逆容量、能量密度和循环寿命。P2相正极材料的结构通式为NaxMO2，其中M为Ni、Zn、Cu、Fe、Co、Mn、Ti、Mg、Al中一种或多种；O3相正极材料的结构通式为NayMO2，其中M为Ni、Zn、Cu、Fe、Co、Mn、Ti、Mg、Al中一种或多种。该方法步骤简单、易于控制，适合大规模的工业化生产。
主权项：1.一种基于P2相和O3相层状正极材料混合使用补钠，改善钠离子电池首周库伦效率、能量密度和寿命的方法，其特征是，O3相正极材料钠离子含量高，且首周库伦效率较P2相正极材料低，因此首周循环中O3相正极材料不可逆的活性钠可作为牺牲性钠源，补充负极端所消耗的活性钠，提高钠离子电池首周库伦效率，改善钠离子电池可逆容量和能量密度；钠离子电池负极材料为碳基负极，包括硬碳和软碳；P2相的结构式为Na23[Ni13Mn23]O2，O3相的结构式为Na[Ni0.45Co0.1Mn0.45]O2；所述P2相和O3相正极材料制备方法包括以下步骤：P2相正极材料的制备：以共沉淀反应制备目标前驱体，将该前驱体与化学计量比钠源均匀混合，高温固相反应形成P2相层状正极材料；高温烧结的条件为900-950℃下煅烧6-10h；O3相正极材料的制备：以共沉淀反应制备目标前驱体，将该前驱体与化学计量比钠源均匀混合，高温固相反应形成O3相层状正极材料；高温烧结的条件为950-1000℃下煅烧6-10h；P2相和O3相层状正极材料：将所述P2相层状正极材料和O3相层状正极材料按照设定比例进行混合均匀，P2相和O3相层状正极材料混合使用中O3相正极材料质量分数为20-40wt.%，余量为P2相正极材料，获得P2相和O3相层状正极材料。
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