申请/专利权人：江苏正力新能电池技术有限公司

申请日：2022-12-19

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN115995537B

主分类号：H01M4/36

分类号：H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/58;H01M4/131;H01M10/054

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2023.05.09#实质审查的生效;2023.04.21#公开

摘要：本发明公开了一种异质结MXene改性正极材料及其制备方法与应用，所述改性正极材料由MXene与钠离子电池O3相层状氧化物正极材料通过固相烧结得到，所述MXene为Mn+1XnTx，其中M为过渡金属，X为C和或N元素，T代表表面封端基团，所述O3相层状氧化物正极材料为NaNiaFebMncO2，a，b和c大于等于0且小于等于1，a+b+c＝1。本发明利用MXene通过固相烧结与O3相层状氧化物形成具有异质结结构的复合材料，在异质界面处具有强耦合作用，可锚固NaNiaFebMncO2，从而抑制不可逆相变反应；同时可促进界面电子转移，改善电导率，且MXene的引入增大了O3相层状氧化物材料的层间距，加快了Na+迁移动力学。上述异质结MXene改性O3相层状氧化物正极材料可有效改善钠离子电池的容量低、循环稳定性差的问题。

主权项：1.一种异质结MXene改性正极材料的制备方法，其特征在于，将MXene材料与钠离子电池O3相层状氧化物正极材料混合均匀，通过固相烧结制备得到所述异质结MXene改性正极材料；所述MXene为Mn+1XnTx，其中n为1~3任一整数，x＞0，M为过渡金属Sc、Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Ni、Fe、Mn或Zn，X为C和或N元素，T为表面封端基团，所述封端基团包括-OH，-O-和-F；所述钠离子电池O3相层状氧化物正极材料为NaNiaFebMncO2，0a、b、c1，a+b+c=1；所述固相烧结的步骤中：升温速率为0.01~10℃min，固相烧结温度为700~1200℃，固相烧结后的保温时间为0.5~48h；所述MXene材料的制备包括以下步骤：（1）将MAX相与卤化盐以摩尔比1~10:1~9混合均匀，在450~1150℃下退火0.5~10h；（2）采用氢氟酸洗涤上述退火后的产物，然后水洗并冷冻干燥得到所述MXene材料；所述钠离子电池O3相层状氧化物正极材料的制备包括以下步骤：将钠离子电池O3相层状氧化物正极材料相对应的金属盐按照一定摩尔比例称量，混合均匀后以0.01~10℃min的升温速率升温至700~1200℃，保温0.5~48h，得到O3相层状氧化物正极材料。

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权利要求：

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