CN115650318A - 一种掺杂的p2型层状镍锰酸钠正极材料及其制备方法 - Google Patents
一种掺杂的p2型层状镍锰酸钠正极材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供了一种掺杂的P2型层状镍锰酸钠正极材料及其制备方法，所述制备方法包括：将钠源与正极材料前驱体和掺杂剂，使用固相高能球磨法进行处理，得到颗粒度在0.1μm至10μm掺杂前驱体；煅烧所述掺杂前驱体制得所述掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料。本申请在掺杂工艺上进行了创新。通过高能球磨方法将掺杂剂与原料进行预反应，实现掺杂剂和原料纳米尺度上的均匀结合，得到性质良好的掺杂前驱体。实现如Li、Mg、Al等不易沉淀的元素在材料合成的前驱体阶段的掺杂，解决了传统方法无法将此类元素引入的问题，扩展的改性元素的可选择性。
Description
技术领域
本文涉及但不限于钠离子电池技术领域，涉及但不限于掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料及其制备方法，尤其涉及但不限于一种适用于量产的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料及其制备方法。
背景技术
目前，锂离子电池由于其优异的储能特性，较高的能量密度已广泛应用在汽车、储能和消费类设备领域。但是锂资源在全球的储存分布具有集中性特点，且储量也并不丰富。相较而言与锂在同一主族的钠元素具有全球分布广泛，储量丰富，提炼简单的特点，所以钠离子电池被视为下一代储能电池的最优备选方案，而其中正极材料的性能起到了至关重要的作用。因此，开发具有高容量、高工作电压、高循环稳定性的钠离子电池正极材料是当前钠离子电池的研究重点。
当前钠离子电池正极材料中，P2型层状过渡金属氧化物具有较高的比容量和工作电压，且易于制备，是一种较为理想的钠离子电池正极材料。根据氧原子的空间堆积方式和钠离子的空间占位，过渡金属层状氧化物最为常见的构型是P2和O3型结构，其中“P”代表钠离子周围最近的氧原子为三棱柱构型，“O”代表钠离子所在层的空间构型是八面体，“2”代表氧原子层是按照ABBA的方式进行堆叠，而“3”则代表氧原子层是按照ABCABC的方式进行堆叠。相对于O3型材料，P2型层状材料的三棱柱型的空间为钠离子的迁移扩散提供了更小的扩散能垒，这意味着P2型层状材料结构更利于钠离子的脱嵌。可以说P2型层状氧化物是极具应用前景的钠离子电池正极材料。P2型层状镍锰酸钠正极材料具有较高的比容量，且在空气中也具有一定的稳定性，具有实际应用潜力，但P2型层状镍锰酸钠正极材料自身也存在着一些缺陷，在充电到高于4.2V时，伴随钠离子的大量脱出，过渡金属氧化物层发生了相对滑移，进而发生P2到O2相的转变，这一转变伴随着较大的体积变化，会影响材料的电化学循环性能。通过阳离子掺杂，可以在一定程度上抑制P2到O2相转变的发生，是提升P2型层状过渡金属氧化物材料电化学循环性能的可行手段。
但是目前对掺杂技术、掺杂量等方面的研究较少，且掺杂过程的稳定性控制要求较高，掺杂元素选择、掺杂工艺和参数控制对于掺杂效果具有巨大影响。因此提供一种有效可行的钠离子电池正极材料掺杂方法是亟待解决的问题。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
本申请提出一种适合量产的阳离子掺杂的P2型层状镍锰酸钠正极材料制备方法。
所述方法为在现有共沉淀结合固相烧结合成镍锰基层状氧化物材料基础上，加入高能球磨过程，进行掺杂剂、钠源和层状氧化物材料前驱体的预先反应，再进行固相烧结和超声分散即可得到循环性能优异的P2型层状过渡金属氧化物材料。主要包括以下步骤：
一种掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，所述制备方法包括：
将钠源与正极材料前驱体和掺杂剂，使用固相高能球磨法进行处理，得到颗粒度在0.1μm至10μm掺杂前驱体；
煅烧所述掺杂前驱体制得所述掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料；
在本申请提供的一种实施方式中，所述正极材料前驱体为通过共沉淀法制备的镍锰前驱体。
在本申请提供的一种实施方式中，将二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐配置成溶液1；
将氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾和碳酸锂中的任意一种或更多种配置成溶液2；
将溶液1与溶液2以及络合剂溶液滴加在一起，得到溶液3和固体沉淀，所述固体沉淀即为所述正极材料前躯体；使用所述络合剂控制溶液3的pH值至7.5至13；
将所述正极材料前躯体与所述钠源和所述掺杂剂使用固相高能球磨法进行处理烧结得到掺杂的P2型层状镍锰酸钠正极材料。
在本申请提供的一种实施方式中，所述二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐之和在所述溶液1中的总浓度为0.1mol/L至2mol/L。
在本申请提供的一种实施方式中，所述溶液1中镍和锰的摩尔比为1:(1至4)。
在本申请提供的一种实施方式中，所述二价镍的可溶性盐选自硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的任意一种或更多种。
在本申请提供的一种实施方式中，所述二价锰的可溶性盐选自硫酸锰、氯化锰和硝酸锰中的任意一种或更多种。
在本申请提供的一种实施方式中，所述溶液2的浓度为0.1mol/L至4mol/L。
在本申请提供的一种实施方式中，所述溶液1和溶液2的滴加速率各自独立地选自1ml/min至20ml/min。
在本申请提供的一种实施方式中，所述滴加过程中对溶液3和沉淀进行搅拌，所述搅拌的速率为200r/min至700r/min。
在本申请提供的一种实施方式中，所述滴加过程中控制温度为40℃至70℃。
在本申请提供的一种实施方式中，滴加完成后继续保温3h至36h后，再进行固液分离。
在本申请提供的一种实施方式中，所述络合剂选自氨水、碳酸氢氨、硫酸铵、碳酸铵、柠檬酸和乙二胺四二酸二钠中的任意一种或更多种。
在本申请提供的一种实施方式中，所述络合剂溶液的浓度为0.1mol/L至2mol/L。
在本申请提供的一种实施方式中，所述钠源选自草酸钠、醋酸钠、碳酸钠和氢氧化钠中的任意一种或更多种。
在本申请提供的一种实施方式中，所述掺杂剂选自M的单质、M的氧化物、M的氢氧化物、M的碳酸盐、M的硫酸盐、M的草酸盐、M的硝酸盐和M的醋酸盐中的任意一种或更多种，所述M选自Li、Mg、Al、Ti、Co、Fe、Cu、Zn、Zr和La中的任意一种或更多种。
在本申请提供的一种实施方式中，所述正极材料前驱体在与钠源和掺杂剂进行固相高能球磨处理之前经过干燥处理，可选地，所述干燥处理的温度为50℃至90℃。
在本申请提供的一种实施方式中，所述掺杂剂中的掺杂元素与所述正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(5至100)；钠源中钠元素与正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(0.5到10)。
在本申请提供的一种实施方式中，所述固相高能球磨处理的转速为200r/min至1000r/min，所述搅拌混合的总时长为1h至8h。
在本申请提供的一种实施方式中，所述固相高能球磨法的料球比为10:1到1:40。
在本申请提供的一种实施方式中，所述烧结的温度为600℃至1000℃；所述烧结的时间为12h至24h。
又一方面，本申请提供了上述的制备方法制备得到的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料，所述正极材料能够用于制备循环性能优良，产品一致性良好的钠离子电池。
根据本申请的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：
(1)本申请在掺杂工艺上进行了创新。通过高能球磨方法将掺杂剂与原料进行预反应，实现掺杂剂和原料纳米尺度上的均匀结合，得到性质良好的掺杂前驱体。
(2)高能球磨得到的掺杂前驱体具有粒度细小，相界面接触反应位点多的优点。辅之以高温烧结扩散效应，可以得到结晶度高，原子占位高度有序的掺杂改性P2型层状金属氧化物材料。通过高能球磨手段实现了掺杂元素和P2型层状镍锰酸钠正极材料共沉淀前驱体的纳米尺度的均匀混合，解决了因Li、Mg、Al等元素因难以沉淀，导致在此类正极材料批量化生产中无法进行此类元素掺杂的问题。
(3)高能球磨的预反应方式，过程参数易于控制，有利于此方法量产化应用，解决了元素掺杂手段的工艺一致性问题。高能球磨具有很好的可控性，通过以上手段将正极材料前驱体和含掺杂元素的化学物质进行混合，可以得到纳米尺度的均一性良好的掺杂前驱体，便于量产控制。
(4)高能球磨的方式，易于实现如Li、Mg、Al等不易沉淀的元素在材料合成的前驱体阶段的掺杂，解决了传统方法无法将此类元素引入的问题，扩展的改性元素的可选择性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为实施例1中锂掺杂前驱体XRD图。从中可以看出，实施例1中掺杂剂和钠源及共沉淀形成的正极材料前驱体进行高能球磨过后，已经生成了单一物质，掺杂前驱体具有碳酸盐构型，且峰型宽化，这是由于纳米尺度材料颗粒导致的。
图2为本申请实施例1至3和对比例1和2制得的镍锰酸钠材料的XRD图。从中可以看出改性材料均具有层状结构，衍射峰尖锐，无其它杂峰，由图2可以看出锂、镁、铝掺杂的P2型层状镍锰酸钠材料与未改性的P2型层状镍锰酸钠材料的衍射峰位一致，只是部分衍射峰存在偏移，这是掺杂原子影响材料的晶面间距导致，说明掺杂元素已经进入材料的晶格中。而对比例2的XRD图像并未发生偏移，与未改性材料无明显区别。
图3为在电压区间2.0V至4.3V，电流密度为0.1C(17mA/g)时的基于本申请实施例1至3和对比例1和2制得的镍锰酸钠材料的钠离子电池的循环寿命曲线图。可以看出，实施例各掺杂改性材料比容量较对比例1和2有所下降，但循环性能大大提升，其中实施例2的镁掺杂改性材料50个循环的容量保持率达到98％，性能优异。对比例2的循环性能与未改性的材料相比并无明显改善。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例示例性地提供了一种掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，所述制备方法包括：
将钠源与正极材料前驱体和掺杂剂，使用固相高能球磨法进行处理，得到颗粒度在0.1μm至10μm掺杂前驱体；
煅烧所述掺杂前驱体制得所述掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料；
示例性地，所述正极材料前驱体为通过共沉淀法制备的镍锰前驱体。
示例性地，将二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐配置成溶液1；
将氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾和碳酸锂中的任意一种或更多种配置成溶液2；
将溶液1与溶液2以及络合剂溶液滴加在一起，得到溶液3和固体沉淀，所述固体沉淀即为所述正极材料前躯体；使用所述络合剂控制溶液3的pH值至7.5至13；
将所述正极材料前躯体与所述钠源和所述掺杂剂使用固相高能球磨法进行处理烧结得到掺杂的P2型层状镍锰酸钠正极材料。
示例性地，所述二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐之和在所述溶液1中的总浓度为0.1mol/L至2mol/L。
示例性地，所述溶液1中镍和锰的摩尔比为1:(1至4)。
示例性地，所述二价镍的可溶性盐选自硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的任意一种或更多种。
示例性地，所述二价锰的可溶性盐选自硫酸锰、氯化锰和硝酸锰中的任意一种或更多种。
示例性地，所述溶液2的浓度为0.1mol/L至4mol/L。
示例性地，所述溶液1和溶液2的滴加速率各自独立地选自1ml/min至20ml/min。
示例性地，所述滴加过程中对溶液3和沉淀进行搅拌，所述搅拌的速率为200r/min至700r/min。
示例性地，所述滴加过程中控制温度为40℃至70℃。
示例性地，滴加完成后继续保温3h至36h后，再进行固液分离。
示例性地，所述络合剂选自氨水、碳酸氢氨、硫酸铵、碳酸铵、柠檬酸和乙二胺四二酸二钠中的任意一种或更多种。
示例性地，所述络合剂溶液的浓度为0.1mol/L至2mol/L。
示例性地，所述钠源选自草酸钠、醋酸钠、碳酸钠和氢氧化钠中的任意一种或更多种。
示例性地，所述掺杂剂选自M的单质、M的氧化物、M的氢氧化物、M的碳酸盐、M的硫酸盐、M的草酸盐、M的硝酸盐和M的醋酸盐中的任意一种或更多种，所述M选自Li、Mg、Al、Ti、Co、Fe、Cu、Zn、Zr和La中的任意一种或更多种。
示例性地，所述正极材料前驱体在与钠源和掺杂剂进行固相高能球磨处理之前经过干燥处理，示例性地，所述干燥处理的温度为50℃至90℃。
示例性地，所述掺杂剂中的掺杂元素与所述正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(5至100)；钠源中钠元素与正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(0.5到10)。
示例性地，所述固相高能球磨处理的转速为200r/min至1000r/min，所述搅拌混合的总时长为1h至8h。
示例性地，所述固相高能球磨法的料球比为10:1到1:40。
示例性地，所述烧结的温度为600℃至1000℃；所述烧结的时间为12h至24h。
本申请实施例示例性地提供了上述的制备方法制备得到的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料，所述正极材料能够用于制备循环性能优良，产品一致性良好的钠离子电池。
实施例1
本实施例制备了锂掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠正极材料，具体过程为：
将硫酸镍、硫酸锰以0.23:0.67的摩尔比例加入去离子水中，配制成镍离子和锰离子总浓度1mol/L的混合盐溶液(即溶液1)。另外将碳酸钠溶于去离子水中，配制成1mol/L的沉淀剂溶液(即溶液2)。将金属盐溶液、沉淀剂溶液均以1ml/min的速度滴加入去离子水中，滴加过程的搅拌速率为300r/min，控制反应体系温度为60℃，滴入期间，滴加氨水(即络合剂溶液)控制溶液pH＝7.5，将金属盐溶液滴加完成后即停止滴加，将反应体系继续保温12h后，进行固液分离，固体沉淀即为正极材料前驱体。
取70℃干燥后的正极材料前驱体，按照钠源中的钠元素、正极材料前驱体中的锰元素和掺杂剂中的掺杂元素的化学计量比为0.67:0.67:0.1，放入高能球磨设备中，进行干法高能球磨3次料球比为1:10，每次以600r/min转速球磨原料20min，获得掺杂元素均匀分布且材料的颗粒度在0.1μm至10μm的掺杂前驱体。最后将掺杂前驱体在850℃下进行24h的烧结。反应结束后进行超声分散即获得化学式为Na0.67Ni0.23Mn0.67Li0.1O2的锂掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠材料。本实施例中钠源优选为氢氧化钠，掺杂剂优选为氢氧化锂。
实施例2
本实施例制备了镁掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠正极材料，具体过程为：
将硫酸镍、硫酸锰以0.23:0.67的摩尔比例加入去离子水中，配制成镍离子和锰离子总浓度1mol/L的混合盐溶液(即溶液1)。另外将碳酸钠溶于去离子水中，配制成1mol/L的沉淀剂溶液(即溶液2)。将金属盐溶液、沉淀剂溶液均以1ml/min的速度滴加入去离子水中，滴加过程的搅拌速率为400r/min，控制反应体系温度为60℃，滴入期间，滴加氨水(即络合剂溶液)控制溶液pH＝7.5，将金属盐溶液滴加完成后即停止滴加，将反应体系继续保温12h后，进行固液分离，固体沉淀即为正极材料前驱体。
取70℃干燥后的正极材料前驱体，按照钠源中的钠元素、正极材料前驱体中的锰元素和掺杂剂中的掺杂元素的化学计量比为0.67:0.67:0.1，放入高能球磨设备中，进行干法高能球磨3次料球比为1:10，每次以600r/min转速球磨原料20min获得掺杂元素均匀分布且材料的颗粒度在0.1μm至10μm的掺杂前驱体。最后将掺杂前驱体在850℃下进行24h的烧结。反应结束后进行超声分散即获得化学式为Na0.67Ni0.23Mn0.67Mg0.1O2的Mg掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠材料。本实施例中钠源优选为碳酸钠，掺杂剂优选为氧化镁。
实施例3
本实施例制备了铝掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠正极材料，具体过程为：
将硫酸镍、硫酸锰以0.23:0.67的摩尔比例加入去离子水中，配制成镍离子和锰离子总浓度1mol/L的混合盐溶液(即溶液1)。另外将氢氧化钠溶于去离子水中，配制成2mol/L的沉淀剂溶液(即溶液2)。将金属盐溶液、沉淀剂溶液均以1ml/min的速度滴加入去离子水中，滴加过程的搅拌速率为400r/min，控制反应体系温度为60℃，滴入期间，滴加氨水(即络合剂溶液)控制溶液pH＝11，将金属盐溶液滴加完成后即停止滴加，将反应体系继续保温12h后，进行固液分离，固体沉淀即为正极材料前驱体。
取70℃干燥后的正极材料前驱体，按照钠源中的钠元素、正极材料前驱体中的锰元素和掺杂剂中的掺杂元素的化学计量比为0.67:0.67:0.1，放入高能球磨设备中，进行干法高能球磨3次料球比为1:20，每次以600r/min转速球磨原料20min获得掺杂元素均匀分布且材料的颗粒度在0.1μm至10μm的掺杂前驱体。最后将掺杂前驱体在850℃下进行24h的烧结。反应结束后进行超声分散即获得化学式为Na0.67Ni0.23Mn0.67Al0.1O2的铝掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠材料。本实施例中钠源优选为氢氧化钠，掺杂剂优选为硝酸铝。
对比例1
本对比例制备了未进行掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠正极材料，具体过程为：
将硫酸镍、硫酸锰以0.23:0.67的摩尔比例加入去离子水中，配制成镍离子和锰离子总浓度1mol/L的混合盐溶液(即溶液1)。另外将氢氧化钠溶于去离子水中，配制成2mol/L的沉淀剂溶液(即溶液2)。将金属盐溶液、沉淀剂溶液均以1ml/min的速度滴加入去离子水中，滴加过程的搅拌速率为400r/min，控制反应体系温度为60℃，滴入期间，滴加氨水(即络合剂溶液)控制溶液pH＝11，将金属盐溶液滴加完成后即停止滴加，将反应体系继续保温12h后，进行固液分离，固体沉淀即为正极材料驱体。
取70℃干燥后的正极材料前驱体，按照钠源中的钠元素、正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为0.67:0.67，放入高能球磨设备中，进行干法高能球磨3次料球比为1:10，每次以600r/min转速球磨原料20min获得材料的颗粒度在0.1μm至10μm的前驱体。最后将高能球磨后的前驱体在850℃下进行24h的烧结。反应结束后进行超声分散即获得化学式为Na0.67Ni0.23Mn0.67O2的未改性的P2型层状镍锰酸钠材料。本对比例中钠源优选为醋酸钠。
对比例2
本对比例制备了非高能球磨合成的镁掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠正极材料，具体过程为：
将硫酸镍、硫酸锰以0.23:0.67的摩尔比例加入去离子水中，配制成镍离子和锰离子总浓度1mol/L的混合盐溶液(即溶液1)。另外将碳酸钠溶于去离子水中，配制成1mol/L的沉淀剂溶液(即溶液2)。将金属盐溶液、沉淀剂溶液均以1ml/min的速度滴加入去离子水中，滴加过程的搅拌速率为400r/min，控制反应体系温度为60℃，滴入期间，滴加氨水(即络合剂溶液)控制溶液pH＝7.5，将金属盐溶液滴加完成后即停止滴加，将反应体系继续保温12h后，进行固液分离，固体沉淀即为正极材料前驱体。
取70℃干燥后的正极材料前驱体，按照钠源中的钠元素、正极材料前驱体中的锰元素和掺杂剂中的掺杂元素的化学计量比为0.67:0.67:0.1，放入玛瑙研钵中，手动研磨1h以上，获得颗粒度在0.1μm至10μm的前驱体混合物。最后将前驱体混合物在850℃下进行24h的烧结。反应结束后进行超声分散即获得化学式为Na0.67Ni0.23Mn0.67Mg0.1O2的Mg掺杂改性的P2型层状镍锰酸钠材料。本对比例中钠源为碳酸钠，掺杂剂为氧化镁。
应用实施例
将各实施例得到的不同元素掺杂改性和对比例1和2的P2型层状镍锰酸钠材料作为正极材料，分别与导电剂(乙炔黑)、粘结剂(PVDF)按照质量比8:1:1的比例加入5ml N-甲基吡咯烷酮NMP调成固含量为30％的正极浆料，均匀涂布在铝箔表面，干燥后使用裁片机剪裁成直径14mm的圆形正极片，以直径14mm，厚0.5mm的钠金属原片作为负极，直径16mm的GF/D玻纤原片作为隔膜，使用1mol/L的NaClO4的聚碳酸酯(PC)溶液作为电解液，在水氧含量小于0.01ppm的手套箱中组装扣式钠离子电池。在2.0V至4.3V电压区间内，测试合成的改性材料的电化学性能。
本申请在合成掺杂改性P2型层状镍锰酸钠氧化物时，有力解决了部分掺杂元素因无法沉淀，从而常规方法无法引入此类掺杂剂的问题；相较于目前元素掺杂常采用的溶胶-凝胶法(凝胶工艺成本高，掺杂工艺繁琐)和喷雾热解法(使用于实验室小批量合成无法满足量产工艺上吨级的要求)，其易于实施，容易实现量产化。
本申请在合成掺杂改性P2型层状镍锰酸钠氧化物时，有效地控制了掺杂产品的一致性，规避了普通混料方式的不均匀问题。
Claims (10)
1.一种掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将钠源与正极材料前驱体和掺杂剂，使用固相高能球磨法进行处理，得到颗粒度在0.1μm至10μm掺杂前驱体；
煅烧所述掺杂前驱体制得所述掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料；
可选地，所述正极材料前驱体为通过共沉淀法制备的镍锰前驱体。
2.根据权利要求1所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，
将二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐配置成溶液1；
将氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾和碳酸锂中的任意一种或更多种配置成溶液2；
将溶液1与溶液2以及络合剂溶液滴加在一起，得到溶液3和固体沉淀，所述固体沉淀即为所述正极材料前躯体；使用所述络合剂控制溶液3的pH值至7.5至13；
将所述正极材料前躯体与所述钠源和所述掺杂剂使用固相高能球磨法进行处理烧结得到掺杂的P2型层状镍锰酸钠正极材料。
3.根据权利要求2所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，
所述二价镍的可溶性盐和二价锰的可溶性盐之和在所述溶液1中的总浓度为0.1mol/L至2mol/L；
可选地，所述溶液1中镍和锰的摩尔比为1:(1至4)。
4.根据权利要求3所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述二价镍的可溶性盐选自硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的任意一种或更多种；
可选地，所述二价锰的可溶性盐选自硫酸锰、氯化锰和硝酸锰中的任意一种或更多种。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述溶液2的浓度为0.1mol/L至4mol/L。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述溶液1和溶液2的滴加速率各自独立地选自1ml/min至20ml/min；
可选地，所述滴加过程中对溶液3和沉淀进行搅拌，所述搅拌的速率为200r/min至700r/min；
可选地，所述滴加过程中控制温度为40℃至70℃；
可选地，滴加完成后继续保温3h至36h后，再进行固液分离。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述络合剂选自氨水、碳酸氢氨、硫酸铵、碳酸铵、柠檬酸和乙二胺四二酸二钠中的任意一种或更多种；
可选地，所述络合剂溶液的浓度为0.1mol/L至2mol/L。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠源选自草酸钠、醋酸钠、碳酸钠和氢氧化钠中的任意一种或更多种；
可选地，所述掺杂剂选自M的单质、M的氧化物、M的氢氧化物、M的碳酸盐、M的硫酸盐、M的草酸盐、M的硝酸盐和M的醋酸盐中的任意一种或更多种，所述M选自Li、Mg、Al、Ti、Co、Fe、Cu、Zn、Zr和La中的任意一种或更多种。
9.根据权利要求2至4中任一项所述的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极材料前驱体在与钠源和掺杂剂进行固相高能球磨处理之前经过干燥处理，可选地，所述干燥处理的温度为50℃至90℃；
可选地，所述掺杂剂中的掺杂元素与所述正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(5至100)；钠源中钠元素与正极材料前驱体中的锰元素的化学计量比为1:(0.5到10)；
可选地，所述固相高能球磨处理的转速为200r/min至1000r/min，所述搅拌混合的总时长为1h至8h；
可选地，所述固相高能球磨法的料球比为10:1到1:40；
可选地，所述烧结的温度为600℃至1000℃；所述烧结的时间为12h至24h。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备得到的掺杂P2型层状镍锰酸钠正极材料。
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