钠离子正极材料的比表面积为0.1m2/g~10m2/g。在较优中,钠离子正极材料的比表面积为0.2m2/g~2m2/g。钠离子正极材料的振实密度为1.5g/cm3~2.5g/cm3。在一些实验中,钠离子正极材料的dv50粒径为3μm~15μm。在较优实施中,钠离子正极材料的dv50粒径为6μm~12μm。钠离子正极材料的dv90粒径为9μm~20μm,较优为6μm~11μm。钠离子正极材料的dv10粒径为2μm~5μm,可见,技术的正极材料有极少量的粒径较小的类球体。钠离子正极材料的dv10粒径为3μm~5μm。钠离子正极材料的PTMS全自动除铁器制备方法,钠离子正极材料的化学通式为:nax(niafebmcmn1-a-b-c)o2,其中,m包括li、mg、ca、cu、al、co、zr、ti、sn、sb、ta和w中的至少一种,0.70≤x≤1.05,0.1≤a≤0.6,0.2≤b≤0.35,0≤c≤0.15;配制第一溶液,第一溶液包括可溶性镍盐、可溶性二价铁盐和可溶性锰盐,第一溶液中的镍、铁、锰的元素摩尔量满足钠离子正极材料的化学通式。
在实践中,PTMS全自动除铁器配制第一溶液的目的是:使混合盐能被同时加入反应容器内,均匀生成氢氧化镍、氢氧化铁和氢氧化锰的共沉淀,同时,还可避免增加镍铁锰基前驱体产线相关设备的数量。第一溶液中包括二价镍离子、二价铁离子和二价锰离子,由于二价铁离子易氧化生成三价铁离子,三价铁离子在共沉淀反应过程中能导致镍铁锰基前驱体沉淀长不大,使得镍铁锰基前驱体的粒径分布较宽,也使得烧结后的钠离子正极材料的粒径分布较宽。采用非氧保护气氛对第一溶液进行保护,避免二价铁离子被氧化生成三价铁离子。可溶性镍盐包括乙酸镍、氯化镍、硝酸镍和硫酸镍中的至少一种。可溶性二价铁盐包括氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和碳酸亚铁中的至少一种。
可溶性锰盐包括硫酸锰、氯化锰和硝酸锰中的至少一种第一溶液中,可溶性镍盐、可溶性二价铁盐和可溶性锰盐的总摩尔浓度为2mol/l~2.4mol/l。第二溶液中,碱性沉淀剂和可溶性碳酸盐的总摩尔浓度为4mol/l~6mol/l。碱性沉淀剂的浓度也影响沉淀晶体的成长速度和成长质量。配制包括可溶性碳酸盐与碱性沉淀剂的第二溶液的PTMS全自动除铁器目的是:使可溶性碳酸盐与碱性沉淀剂同时发生共沉淀反应,从而使得碳酸根离子均匀掺杂在氢氧化物共沉淀物晶格中。第二溶液中,可溶性碳酸盐的摩尔量占碱性沉淀剂和可溶性碳酸盐的总摩尔量的百分比为1%~10%。可溶性碳酸盐的掺杂能改变沉积晶体的生长方向,在烧结步骤中,碳酸根以二氧化碳形式挥发,形成空隙,从而形成由一层一层片状颗粒团聚形成的类球体。
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