CN114132971A - 复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子电池 - Google Patents

复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子电池，正极材料由Na、Ni、Mn、Fe、Ti、O元素组成，包含P2、O3、P3型结构中的一种或多种；基于(100‑x)％A+x％B的设计公式确定11种目标组分，然后采用固相烧结法，通过进一步调控烧结温度，最终获得45种具有复合共生结构的钠离子电池正极材料，组装成的钠离子电池在2.2～4.3V具有135～150mAh/g的比容量，以42mA/g的电流密度循环100圈，容量保持率普遍超过80％，显著优于单相结构的正极材料。本发明提供的制备方法简单、条件易控制，极易获得具有特定相比例的复合正极材料，具有指导意义。

Description

复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子 电池
技术领域
本发明属于钠离子电池技术领域，具体涉及一种复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子电池。
背景技术
近年来，随着全球对能源、环境问题的日益重视，锂离子电池迎来了前所未有的发展机遇，广泛应用于电动汽车、储能电站。与此同时，由于地壳中锂资源稀缺，人们对锂离子电池可持续性的担忧日益凸显。钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理，且钠资源储量丰富、价格低廉，是补充甚至取代锂离子电池的重要储能技术，有望在大规模储能、分布式储能、低于电动车等领域发挥重要作用。
层状过渡金属氧化物因合成简单、组分易调，是一类极具前景的钠离子电池正极材料。根据钠离子的配位环境和单胞中过渡金属层数，层状过渡金属氧化物可主要分为P2型和O3型。由于Na含量和扩散能垒的差异，P2型正极通常比O3型正极容量更低，但倍率性能更好。此外，两种正极都面临着由不可逆相变引起的高压循环稳定性差的巨大挑战。事实上，受本身固有结构特性的限制，单一相正极很难实现出色的综合性能。整合多种相结构，构建复合共生结构的正极被证明是解决上述问题的有效策略。然而，迄今为止报道的所有复合正极都是通过在单相化合物中掺杂某些元素获得的，这种方法很难控制相组成和比例，不具有普遍的指导意义。同时，由于难以获得理想相组分和相比例的复合正极，目前复合正极的性能仍有待提升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合共生结构的钠离子电池正极材料、制备方法和钠离子电池，简单易操作、能够获得所需相组分和相比例的复合正极材料。
本发明采用以下技术方案：
复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、基于(100-x)％A+x％B确定目标化合物的组分，A为P2型化合物，B为O3型化合物，x为0～100；
S2、根据步骤S1确定的目标化合物的组分，将Na2CO3、NiO、MnO2、Fe2O3和TiO2经研磨、烘干处理后得到混合均匀的前体粉末；
S3、采用固相烧结法对步骤S2得到的前体粉末进行烧结处理，获得具有复合共生结构的钠离子电池正极材料。
具体的，步骤S1中，化合物A为P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2，化合物B为O3-NaNi1/3Fe1/ 3Mn1/3O2。
具体的，步骤S1中，目标化合物包括11种，x＝0，10，20，30，40，50，60，70，80，90或100。
具体的，步骤S2中，Na2CO3与NiO的摩尔比为(1～1.5)：1，Na2CO3与MnO2的摩尔比为(0.58～1.5)：1，Na2CO3与Fe2O3的摩尔比为(3～20.59)：1，Na2CO3与TiO2的摩尔比为(3.33～48.35)：1。
具体的，步骤S2中，研磨处理的转速为400～500r/min，时间为4～6h，烘干温度为80～100℃。
具体的，步骤S3中，煅烧处理具体为：
以10℃/min的升温速率升至650～950℃，保温煅烧10～15h，自然冷却后得到复合共生结构的钠离子电池正极材料。
本发明的了另一个技术方案是，根据复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法制备的复合共生结构的钠离子电池正极材料，包括P2、O3和P3型结构中的一种或多种。
本发明的了另一个技术方案是，一种复合共生结构的钠离子电池正极材料制备的钠离子电池。
具体的，钠离子电池在2.2～4.3V的比容量为135～150mAh/g。
具体的，以42mA/g的电流密度循环100圈后，钠离子电池的容量保持率大于80％。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
一种复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，首先基于目标复合共生结构，选择相应结构的单相化合物作为模型材料，然后通过调控模型材料之间的比例确定目标化合物的组分，最后通过称量、混合、压片、烧结等常规工艺流程获得目标化合物，选择丰富廉价的金属氧化物Na2CO3、NiO、MnO2、Fe2O3或TiO2作为反应原材料以降低正极材料的生产成本。采用此制备方法容易获得所需相成分和相比例的正极材料，并且此方法操作简单，具有广泛的指导意义。
进一步的，化合物A为P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2，化合物B为O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2，选择不同结构的材料作为模型材料得到共生结构。
进一步的，设置x＝0，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100，以全面系统地探究Na含量对共生结构的影响。
进一步的，按照Na2CO3与NiO、MnO2、Fe2O3、TiO2的摩尔比分别为1～1.5、0.58～1.5、3～20.59、3.33～48.35来称取原材料，以覆盖所有设计组分。
进一步的，研磨处理的转速为400～500r/min，时间为4～6h，烘干温度为80～100℃，以最低能耗得到混合均匀的前体粉末。
进一步的，设置烧结温度为650～950℃，以全面系统地探究烧结温度对共生结构的影响。
本发明一种复合共生结构的钠离子电池正极材料，与单相结构的正极材料相比，具有显著改善的循环稳定性。
一种钠离子电池，不仅环境友好、生产成本低廉，还具超高的容量和良好的循环稳定性，是一种极具商业竞争力的二次储能器件。
进一步的，钠离子电池在2.2～4.3V具有135～150mAh/g的超高比容量，可媲美商用的磷酸铁锂电池。
进一步的，以42mA/g的电流密度循环100圈，钠离子电池的容量保持率大于80％，具有出色的循环稳定性，可稳定持久地给用电设备供能，保证设备安全可靠工作。
综上所述，本发明通过简单易行的制备手段以及廉价的原材料获得了不同相组成和相比例的具有复合共生结构的钠离子电池正极材料，组装而成的钠离子电池在2.2～4.3V具有135～150mAh/g的超高比容量，以42mA/g的电流密度循环100圈，容量保持率普遍超过80％，显著优于单相结构的正极材料，是一种极具商业竞争力的二次储能器件。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述，给出原理分析。
附图说明
图1为实施例28基于80％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+20％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2设计组分，800℃下煅烧所得化合物的XRD结果；
图2为实施例36基于70％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+30％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2设计组分，850℃下煅烧所得化合物的XRD结果；
图3为实施例44基于60％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+40％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2设计组分，900℃下煅烧所得化合物的XRD结果；
图4为实施例36所得化合物在42mA/g下的首次充放电曲线图；
图5为实施例36所得化合物在42mA/g下的循环性能图。
具体实施方式
本发明一种复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取P2型Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2和O3型NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2作为模型材料；利用选取的模型材料，基于(100-x)％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+x％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2确定目标化合物的组分，x为0～100；
其中，x＝0，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100；
S2、根据步骤S1确定的目标化合物的组分，称取相应化学计量比的Na2CO3、NiO、MnO2、Fe2O3和TiO2，经研磨、烘干处理后得到混合均匀的前体粉末；
Na2CO3与NiO的摩尔比为(1～1.5)：1，Na2CO3与MnO2的摩尔比为(0.58～1.5)：1，Na2CO3与Fe2O3的摩尔比为(3～20.59)：1，Na2CO3与TiO2的摩尔比为(3.33～48.35)：1。
研磨处理的转速为400～500r/min，时间为4～6h，烘干温度为80～100℃
S3、采用固相烧结法对步骤S2得到的前体粉末进行烧结处理，获得具有复合共生结构的钠离子电池正极材料。
其中，以10℃/min的升温速率升至650～950℃，保温煅烧10～15h，自然冷却后得到复合共生结构的钠离子电池正极材料。
采用本发明方法获得的具有复合共生结构的钠离子电池正极材料，包括Na、Ni、Mn、Fe、Ti、O元素，包含P2、O3、P3型结构中的一种或多种。
具有复合共生结构的钠离子电池正极材料能够应用于钠离子电池中，钠离子电池在2.2～4.3V的比容量为135～150mAh/g，以42mA/g的电流密度循环100圈后，钠离子电池的容量保持率大于80％。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
基于100％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+0％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2。首先，称取10mmol Na2CO3、10mmol NiO、17.1mmol MnO2和3mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例，结果表明所得正极材料由95％P3相和5％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为129mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.4％。
实施例2
参数和实施例1相同，球磨转速为400r/min。
所得正极材料由95.2％P3相和4.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.6％。
实施例3
参数和实施例1相同，球磨转速为500r/min。
所得正极材料由95.1％P3相和4.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.1％。
实施例4
参数和实施例1相同，球磨时间为5h。
所得正极材料由95.2％P3相和4.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.4％。
实施例5
参数和实施例1相同，球磨时间为6h。
所得正极材料由95.2％P3相和4.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.3％。
实施例6
参数和实施例1相同，烘干温度为90℃。
所得正极材料由95％P3相和5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.4％。
实施例7
参数和实施例1相同，烘干温度为100℃。
所得正极材料由95％P3相和5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.3％。
实施例8
参数和实施例1相同，压制压力为12MPa。
所得正极材料由95.1％P3相和4.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为129.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.4％。
实施例9
参数和实施例1相同，压制压力为14MPa。
所得正极材料由94.8％P3相和5.2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为128.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为65.9％。
实施例10
参数和实施例1相同，保温煅烧时间为10h。
所得正极材料由93.4％P3相和6.4％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为124.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为65.3％。
实施例11
参数和实施例1相同，保温煅烧时间为13h。
所得正极材料由94.1％P3相和4.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为126.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为65.6％。
实施例12
参数和实施例1相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由98％P3相和2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为130.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为71.3％。
实施例13
参数和实施例1相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由55％P3相、44％P2相和1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为136.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为83.2％。
实施例14
参数和实施例1相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由25％P3相和75％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为137.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为80.2％。
实施例15
参数和实施例1相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为136.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.9％。
实施例16
参数和实施例1相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为137mAh/g，循环100圈的容量保持率为66％。
实施例17
参数和实施例1相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为138.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为65.3％。
实施例18
基于90％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+10％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.7Ni0.33Mn0.546Fe0.034Ti0.09O2。首先，称取10.5mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、16.38mmol MnO2、0.51mmol Fe2O3和2.7mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为134.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.8％。
实施例19
参数和实施例18相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由96％P3相和4％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为133mAh/g，循环100圈的容量保持率为65.7％。
实施例20
参数和实施例18相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由42％P3相、48％P2相和10％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为137.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.2％。
实施例21
参数和实施例18相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由92％P2相和8％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为137mAh/g，循环100圈的容量保持率为74.3％。
实施例22
参数和实施例18相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为138.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为65％。
实施例23
参数和实施例18相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为138.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为64.3％。
实施例24
参数和实施例18相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由100％P2相组成。
纽扣电池的放电比容量为139mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.2％。
实施例25
基于80％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+20％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.733Ni0.33Mn0.523Fe0.067Ti0.08O2。首先，称取10.995mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、15.69mmol MnO2、1.005mmol Fe2O3和2.4mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由97.7％P3相和2.3％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为134.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为63％。
实施例26
参数和实施例25相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由98.2％P3相和1.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为134mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.7％。
实施例27
参数和实施例25相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由39.1％P2相、44.7％P3相、14.8％O3相和1.4％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为139.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.2％。
实施例28
请参阅图1，参数和实施例25相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由77.5％P2相和22.5％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为141.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为84.5％。
实施例29
参数和实施例25相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由78.4％P2相和21.6％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为141.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为84.2％。
实施例30
参数和实施例25相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由80.3％P2相和19.7％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为140.9mAh/g，循环100圈的容量保持率为83.8％。
实施例31
参数和实施例25相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由81.8％P2相和18.2％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为140.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为83.2％。
实施例32
基于70％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+30％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.766Ni0.33Mn0.5Fe0.1Ti0.07O2。首先，称取11.49mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、15mmol MnO2、1.5mmol Fe2O3和2.1mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由27.9％P2相、63.2％P3相、6.8％O3相和2.1％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为136.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为79.2％。
实施例33
参数和实施例32相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由41.1％P2相、46.1％P3相、10.8％O3相和2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为138.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.7％。
实施例34
参数和实施例32相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由54.7％P2相、27％P3相、16.5％O3相和1.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为140.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.2％。
实施例35
参数和实施例32相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由69.4％P2相和30.6％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为141.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.5％。
实施例36
请参阅图2，图4和图5，参数和实施例32相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由70.3％P2相和29.7％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为142.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.5％。
实施例37
参数和实施例32相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由70.5％P2相和29.5％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为142.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.2％。
实施例38
参数和实施例32相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由71.6％P2相和28.4％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为141.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.6％。
实施例39
基于60％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+40％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.8Ni0.33Mn0.476Fe0.134Ti0.06O2。首先，称取12mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、14.28mmol MnO2、2.01mmol Fe2O3和1.8mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由58.6％P3相、39.2％O3相和2.2％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为140.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为79.3％。
实施例40
参数和实施例39相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由47.3％P3相、50.8％O3相和1.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为140.7mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.5％。
实施例41
参数和实施例39相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由52％P2相、46.3％O3相和1.7％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为141.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.3％。
实施例42
参数和实施例39相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由57.6％P2相和42.4％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为144.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.1％。
实施例43
参数和实施例39相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由58.5％P2相和41.5％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为144.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.4％。
实施例44
请参阅图3，参数和实施例39相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由59.1％P2相和40.9％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为144mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.3％。
实施例45
参数和实施例39相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由59.5％P2相和40.5％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为144.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.3％。
实施例46
基于50％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+50％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.833Ni0.33Mn0.452Fe0.167Ti0.05O2。首先，称取12.495mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、13.56mmol MnO2、2.505mmol Fe2O3和1.5mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。所得正极材料由63.3％P3、35.1％O3相和1.6％NiO组成。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为150.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为79.3％。
实施例47
参数和实施例46相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由44.3％P3、54.2％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为151.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为80.3％。
实施例48
参数和实施例46相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由48.9％P2、50.2％O3相和0.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为152.7mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.6％。
实施例49
参数和实施例46相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由48.2％P2和51.8％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为153mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.9％。
实施例50
参数和实施例46相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由44.7％P2、54.2％O3相和1.1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为152.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.3％。
实施例51
参数和实施例46相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由42.6％P2、56.7％O3相和0.7％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为153.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.6％。
实施例52
参数和实施例46相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由99.6％O3相和0.4％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为155.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为66.3％。
实施例53
基于40％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+60％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.867Ni0.33Mn0.428Fe0.2Ti0.04O2。首先，称取13.005mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、12.84mmol MnO2、3mmol Fe2O3和1.2mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由63.2％P3相、28.8％O3相、4.5％Fe3O4和3.5％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为142.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为83.3％。
实施例54
参数和实施例53相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由53％P3相、40.8％O3相、3.9％Fe3O4和2.3％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为148.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.9％。
实施例55
参数和实施例53相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由13.5％P2相、85.3％O3相和1.2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为151.5mAh/g，循环100圈的容量保持率为75.7％。
实施例56
参数和实施例53相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由17％P2相和83％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为153.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为76.7％。
实施例57
参数和实施例53相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由12％P2相和88％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为154mAh/g，循环100圈的容量保持率为75.3％。
实施例58
参数和实施例53相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由98.9％O3相和1.1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为156.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为64.1％。
实施例59
参数和实施例43相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由99.1％O3相和0.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为158.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.4％。
实施例60
基于30％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+70％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.9Ni0.33Mn0.405Fe0.234Ti0.03O2。首先，称取13.5mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、12.15mmol MnO2、3.51mmol Fe2O3和0.09mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由66.4％P3相、25.8％O3相、4.6％Fe3O4和3.2％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为150.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为80.3％。
实施例61
参数和实施例60相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由57.7％P3相、35.8％O3相、3.6％Fe3O4和2.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为151.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.8％。
实施例62
参数和实施例60相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由41.3％P3相、56.5％O3相和2.2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为156.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为83.6％。
实施例63
参数和实施例60相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由100％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为162.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.1％。
实施例64
参数和实施例60相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由98.4％O3相和1.6％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为160mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.2％。
实施例65
参数和实施例60相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为160.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.8％。
实施例66
参数和实施例60相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由99.1％O3相和0.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为161.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.2％。
实施例67
基于20％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+80％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.933Ni0.33Mn0.381Fe0.267Ti0.02O2。首先，称取13.995mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、11.43mmol MnO2、4.005mmol Fe2O3和0.06mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由77％P3相、17％O3相、3.2％Fe3O4和2.8％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为151.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为78.3％。
实施例68
参数和实施例67相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由54％P3相、40％O3相、3.7％Fe3O4和2.3％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为154.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为81.3％。
实施例69
参数和实施例67相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由43.6％P3相、55％O3相和1.4％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为160.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为82.9％。
实施例70
参数和实施例67相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由100％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为164.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.4％。
实施例71
参数和实施例67相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由100％O3相组成。
纽扣电池的放电比容量为165mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.2％。
实施例72
参数和实施例67相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为162.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.3％。
实施例73
参数和实施例67相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由99％O3相和1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为163.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为61.8％。
实施例74
基于10％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+90％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为Na0.967Ni0.33Mn0.357Fe0.3Ti0.01O2。首先，称取14.505mmol Na2CO3、9.9mmol NiO、10.71mmol MnO2、4.5mmol Fe2O3和0.03mmol TiO2放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由63％P3相、28％O3相、5％Fe3O4和4％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为152.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为79.5％。
实施例75
参数和实施例74相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由32％P3相、60％O3相、4.2％Fe3O4和3.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为154.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为76.8％。
实施例76
参数和实施例74相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由98％O3相和2％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为161mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.3％。
实施例77
参数和实施例74相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由98.1％O3相和1.9％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为161.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.8％。
实施例78
参数和实施例74相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为162.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.5％。
实施例79
参数和实施例74相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为162.4mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.4％。
实施例80
参数和实施例74相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由98.7％O3相和1.3％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为162.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.6％。
实施例81
基于0％P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2+100％O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2的设计组分，煅烧温度为650℃，来制备正极材料，包括以下步骤：
目标组分确定为NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2。首先，称取15mmol Na2CO3、10mmol NiO、10mmol MnO2和5mmol Fe2O3放入尼龙球磨罐中，并滴加3ul的无水乙醇作为湿磨溶剂，使用行星式球磨机以450r/min转速球磨4h后在80℃烘箱中烘干溶剂，得到混合均匀的前体粉末。然后，使用粉末压片机将前体粉末在16MPa压力下压成直径为12mm的小圆片，将其放入马弗炉中，以10℃/min的升温速率升至650℃，保温煅烧15h，自然冷却后，得到所述正极材料。
对上述所得正极材料进行X射线粉末衍射测试确定物相，并用TOPAS软件对XRD图谱进行了Rietveld来确定相比例。所得正极材料由64％P3相、26％O3相、5.5％Fe3O4和4.5％NiO组成。
按照8:1:1的质量比称取制备得到的复合正极、Super P和PVDF并混合，涂覆在直径为10mm的铝箔上，然后将铝箔于80℃真空干燥12小时，即得正极片。以金属钠为对电极，1mol/L NaClO4碳酸丙烯酯为电解液，隔膜为Whatman GF/D玻璃纤维膜，在手套箱中组装成纽扣电池，电池的型号为CR2032.
将组装好的纽扣电池在2.2–4.3V电压范围，以42mA/g的电流进行恒流充放电测试。纽扣电池的放电比容量为157.3mAh/g，循环100圈的容量保持率为77.5％。
实施例82
参数和实施例81相同，煅烧温度为700℃。
所得正极材料由35％P3相、57％O3相、4.7％Fe3O4和3.3％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为159mAh/g，循环100圈的容量保持率为79.9％。
实施例83
参数和实施例81相同，煅烧温度为750℃。
所得正极材料由98.2％O3相和1.8％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为166.6mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.5％。
实施例84
参数和实施例81相同，煅烧温度为800℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为167mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.3％。
实施例85
参数和实施例81相同，煅烧温度为850℃。
所得正极材料由98.5％O3相和1.5％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为167.2mAh/g，循环100圈的容量保持率为63.1％。
实施例86
参数和实施例81相同，煅烧温度为900℃。
所得正极材料由99％O3相和1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为169mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.3％。
实施例87
参数和实施例81相同，煅烧温度为950℃。
所得正极材料由99％O3相和1％NiO组成。
纽扣电池的放电比容量为169.1mAh/g，循环100圈的容量保持率为62.5％。
综上所述，本发明一种复合共生结构的钠离子电池正极材料及其制备方法与应用，通过简单调控钠含量和烧结温度，可获得不同相比例的复合共生结构的钠离子电池正极材料。与单相结构的正极材料相比，复合共生结构的钠离子电池正极材料具有显著增强的循环稳定性，并且由于材料的制备成本低廉，具有广阔的商用化前景。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基于(100-x)％A+x％B确定目标化合物的组分，A为P2型化合物，B为O3型化合物，x为0～100；
S2、根据步骤S1确定的目标化合物的组分，将Na2CO3、NiO、MnO2、Fe2O3和TiO2经研磨、烘干处理后得到混合均匀的前体粉末；
S3、采用固相烧结法对步骤S2得到的前体粉末进行烧结处理，获得具有复合共生结构的钠离子电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，化合物A为P2-Na2/3Ni1/3Mn0.57Ti0.1O2，化合物B为O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2。
3.根据权利要求1所述的复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，目标化合物包括11种，x＝0，10，20，30，40，50，60，70，80，90或100。
4.根据权利要求1所述的复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，Na2CO3与NiO的摩尔比为(1～1.5)：1，Na2CO3与MnO2的摩尔比为(0.58～1.5)：1，Na2CO3与Fe2O3的摩尔比为(3～20.59)：1，Na2CO3与TiO2的摩尔比为(3.33～48.35)：1。
5.根据权利要求1所述的复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，研磨处理的转速为400～500r/min，时间为4～6h，烘干温度为80～100℃。
6.根据权利要求1所述的复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，煅烧处理具体为：
以10℃/min的升温速率升至650～950℃，保温煅烧10～15h，自然冷却后得到复合共生结构的钠离子电池正极材料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述复合共生结构的钠离子电池正极材料的制备方法制备的复合共生结构的钠离子电池正极材料，其特征在于，包括P2、O3和P3型结构中的一种或多种。
8.一种由权利要去7所述复合共生结构的钠离子电池正极材料制备的钠离子电池。
9.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，钠离子电池在2.2～4.3V的比容量为135～150mAh/g。
10.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，以42mA/g的电流密度循环100圈后，钠离子电池的容量保持率大于80％。
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