CN116632220A - 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置 - Google Patents

补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116632220A
CN116632220A CN202310897810.0A CN202310897810A CN116632220A CN 116632220 A CN116632220 A CN 116632220A CN 202310897810 A CN202310897810 A CN 202310897810A CN 116632220 A CN116632220 A CN 116632220A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
oxygen
supplementing
agent
supplement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310897810.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李静如
王世冠
赵子萌
林宇倩
徐熙烨
付春朋
朱映华
史松君
来佑磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN202310897810.0A priority Critical patent/CN116632220A/zh
Publication of CN116632220A publication Critical patent/CN116632220A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4242—Regeneration of electrolyte or reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置。补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。晶格氧稳定材料可以稳定补钠剂的结构，改善晶格氧的脱出，降低氧气的释放量，氧气吸附层可以过滤释放的氧气，减少氧气进入电解液中，通过晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料可以改善补钠材料中氧气的释放，改善电池的性能。

Description

补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电 装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置。
背景技术
钠二次电池由于其钠元素储量丰富使其在大规模储能领域极具发展前景。
钠二次电池循环过程中存在钠损失的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种补钠材料，旨在改善电池的性能。
为实现上述目的，本发明提出的一种补钠材料，所述补钠材料包括补钠剂和设于所述补钠剂表面的包覆层，所述包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。
考虑到补钠材料在补钠过程中，晶格氧会脱出，与电解液反应产生氧气。为了改善产气，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。晶格氧稳定材料可以稳定补钠剂的表面结构，抑制晶格氧的脱出，降低氧气的释放量，氧气吸附层可以吸附和/或反应释放的氧气，减少氧气进入电解液中，通过晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料可以改善补钠材料中氧气的释放，改善电池的性能。
可以理解的是，包覆层可以是单层结构，也可以是多层结构，例如，单层结构中，包覆层包括晶格氧稳定材料或氧气吸附材料，或者是包覆层同时包括晶格氧稳定材料和氧气吸附材料。多层结构中，可以是至少有一层结构包括晶格氧稳定材料，至少有一层结构包括氧气吸附材料，例如，一实施例中，具体为两层结构，其中一层包括晶格氧稳定材料，另一层包括氧气吸附材料，本领域技术人员可根据实际需要进行设置。
可选地，所述包覆层包括晶格氧稳定层和氧气吸附层，所述晶格氧稳定层设于所述补钠剂的表面，所述氧气吸附层设于所述晶格氧稳定层的表面；
所述晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，所述氧气吸附层包括氧气吸附材料。
为了有效的改善补钠材料中氧气的释放，包覆层包括晶格氧稳定层和氧气吸附层，晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，氧气吸附层包括氧气吸附材料，晶格氧稳定层设于补钠剂的表面，使晶格氧稳定层紧挨补钠剂设置，可以阻隔补钠剂与电解液的接触，有效改善补钠剂结构的稳定性，改善晶格氧的脱出，氧气吸附层设于晶格氧稳定层的表面，使得脱出的氧气能通过氧气吸附层，而被过滤，降低进入电解液中的氧气。
可选地，所述晶格氧稳定层全包覆于所述补钠剂的表面；
和/或，所述氧气吸附层全包覆于所述晶格氧稳定层的表面。
考虑到补钠剂直接与电解液接触，会产生副反应，会加快晶格氧的脱出，为了改善晶格氧的脱出，晶格氧稳定层全包覆于补钠剂的表面，阻隔补钠剂与电解液的直接接触，改善晶格氧的脱出。
氧气吸附层全包覆于晶格氧稳定层的表面，使得释放出的氧气经过氧气吸附层，有助于氧气吸附层过滤释放的氧气。
可选地，所述晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种。
过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物等均可以在补钠剂表面形成物理阻隔层，减少补钠剂与电解液的接触，改善补钠剂表面残留的钠盐及碱性物质与电解液发生副反应，从而减少副产物对补钠剂的化学侵蚀，稳定补钠剂材料结构，改善晶格氧的脱出。
可以理解的是，晶格氧稳定材料包括但不限于过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种。例如，晶格氧稳定材料可以是过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的一种，也可以是多种的复合，可以理解的是，将过渡金属氧化物与硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种复合，比硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的两种复合效果更好。例如，受限于包覆材料的电化学性质不同，单一包覆材料的导电性性能会恶化，复合材料可以在包覆的同时，提升包覆材料的电子导电及离子导电性能；又比如受限于包覆材料的物理性质不同，单一包覆材料形成的包覆层可能为点状或岛状包覆，复合包覆可以形成均匀且致密的包覆层，更好发挥物理屏障作用。
可选地，所述过渡金属氧化物包括V2O5、ZrO2、TiO2、RuO2、La2O3、CeO2中的至少一种；
和/或，所述硫化物包括二硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化钼、硫化锡、硫化锑中的至少一种；
和/或，所述磷酸盐包括磷酸钛、焦磷酸钛、磷酸钛钠、磷酸钛铝钠、磷酸钒钠中的至少一种；
和/或，所述导电聚合物包括聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种。
本申请中过渡金属氧化物包括但不限于V2O5、ZrO2、TiO2、RuO2、La2O3、CeO2中的至少一种。
硫化物包括但不限于二硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化钼、硫化锡、硫化锑中的至少一种。
导电聚合物包括但不限于聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种。
可选地，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料和有机吸氧材料中的至少一种。
氧气吸附材料包括但不限于多孔吸氧材料和有机吸氧材料中的至少一种。氧气吸附材料可以通过物理吸附将氧气吸附，改善氧气的释放，氧气吸附材料还可以通过化学反应直接消耗氧气，改善氧气的释放。
可选地，所述多孔吸氧材料包括活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、硅钛分子筛中的至少一种；
和/或，所述有机吸氧材料包括酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，以及亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
多孔吸氧材料包括但不限于活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、硅钛分子筛中的至少一种，这些材料具有多孔的特性，可以作为吸附剂吸附晶格氧和氧气，可以理解的是，从补钠剂脱出的晶格氧到达多孔吸氧材料，也会被吸附在多孔吸氧材料的孔道内。有机吸氧材料包括但不限于酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，以及亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，这些抗氧剂与氧气发生化学反应，抗氧剂本身被氧化成对电芯无副作用的产物，同时消耗氧气，改善氧气的释放。
可选地，所述酚类抗氧剂包括丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚中的至少一种；
和/或，所述胺类抗氧剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种；
和/或，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4，6-二(1，1’-二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯，(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1、3-丙二醇亚磷酸酯、二(2，4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的至少一种。
本申请中的酚类抗氧剂包括但不限于丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚中的至少一种。
胺类抗氧剂包括但不限于萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种。
亚磷酸酯类抗氧剂包括但不限于双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4，6-二(1，1-二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯，(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1、3-丙二醇亚磷酸酯、二(2，4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的至少一种。
可选地，所述补钠材料的Dv50范围值为大于1μm，小于等于30μm。
可选地，所述补钠材料的Dv50范围值为5μm至25μm。
补钠材料用于正极涂层中，以改善循环过程中的钠损失，补钠材料需要与正极材料混合，补钠材料的Dv50在上述范围，可以改善涂布工艺，例如，改善凝胶，改善补钠材料分布不均匀的问题。可以理解的是，在保持补钠材料质量不变的情况下，在补钠材料的尺寸逐渐增大的情况下，则补钠材料的颗粒数会降低，导致补钠材料在活性层中的分布不均匀，当补钠材料的尺寸较小时，补钠材料很容易发生团聚现象，如上现象会导致具有补钠材料的涂层部位容量较高，在脱钠的过程中可能会在负极析出钠，对负极的容量提出较高要求，为此，将补钠材料的Dv50设置为上述范围可以减轻上述问题。
可选地，所述包覆层的厚度范围值为10nm至1000nm。
可选地，所述包覆层的厚度范围值为100nm至800nm。
可以理解的是，包覆层的厚度在上述范围，可以改善晶格氧的脱出，以及改善氧气的释放，同时，考虑到包覆层中包括导电性差的材料，将包覆层的厚度设置在上述范围，可以改善钠的脱出，改善补钠效果。
可选地，所述晶格氧稳定层的厚度范围值为10nm至400nm；
和/或，所述氧气吸附层的厚度范围值为10nm至600nm。
可选地，所述晶格氧稳定层的厚度范围值为50nm至300nm；
和/或，所述氧气吸附层的厚度范围值为50nm至500nm。
晶格氧稳定层的厚度在上述范围，可以改善晶格氧的脱出。
氧气吸附层的厚度在上述范围，可以改善吸附和消耗的氧气，使得进入到电解液中的氧气减少。
可选地，所述补钠剂的Dv50与所述氧气吸附材料的Dv50的比值为5:1至250:1，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；
和/或，所述补钠剂的Dv50范围值为1μm至25μm；
和/或，所述氧气吸附材料的Dv50范围值为10nm至200nm，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料。
考虑到在补钠剂表面包覆多孔吸氧材料时，多孔吸氧材料的粒径太大时难以有效包覆在补钠剂的表面，为此，设置补钠剂的Dv50与氧气吸附材料的Dv50的比值在上述范围，使得多孔吸氧材料有效包覆在补钠剂的表面。
补钠剂的Dv50在上述范围，有助于得到合适尺寸的补钠材料，方便补钠材料与正极材料混合后进行涂布工艺操作。
多孔吸氧材料的Dv50在上述范围，可以使多孔吸氧材料有效包覆在补钠剂的表面。
可选地，所述补钠剂的化学式包括Nax1MO2和/或Nax2MO4，2≤x1＜4，2≤x2＜8，M包括Ni、Co、Mn、Al、Zr、Ti、V、Er、Ca、Fe、Ru、Ir、Sn、Cr、Cu、Nb、Mo中的至少一种。
本申请的补钠剂的化学式包括但不限于Nax1MO2和/或Nax2MO4，2≤x1＜4，2≤x2＜8，M包括Ni、Co、Mn、Al、Zr、Ti、V、Er、Ca、Fe、Ru、Ir、Sn、Cr、Cu、Nb、Mo中的至少一种。
本申请还提供一种补钠材料的制备方法，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到补钠材料，以使所述晶格氧稳定材料在所述补钠剂表面形成包覆层，所述煅烧得到的补钠材料包括所述补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述晶格氧稳定材料；
或者，所述补钠材料的制备方法，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使所述氧气吸附材料在所述补钠剂表面形成包覆层，所述补钠材料包括所述补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述氧气吸附材料；
或者，所述补钠材料的制备方法，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料，以使所述晶格氧稳定材料包覆在所述补钠剂表面；
将所述煅烧得到的材料与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使所述晶格氧稳定材料和所述氧气吸附材料在所述补钠剂的表面形成包覆层，所述补钠材料包括补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述晶格氧稳定材料和所述氧气吸附材料。
本申请通过将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧，得到具有晶格氧稳定材料包覆补钠剂的补钠材料。
本申请通过将补钠剂与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到氧气吸附材料包覆补钠剂的补钠材料。
本申请通过将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料，将煅烧得到的材料与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，该补钠材料的包覆层包括晶格氧稳定材料与氧气吸附材料。
可选地，在准备补钠剂的过程中，包括以下步骤：
将钠源和金属源混合，煅烧得到补钠剂，其中，所述煅烧的温度为500℃至1200℃，所述煅烧的时间为3h至12h。
本申请的补钠剂可以直接是商品化的材料，也可以直接通过原料制备得到，在制备过程中，将钠源和金属源混合，煅烧得到补钠剂，其中，煅烧的温度为500℃至1200℃，煅烧的时间为3h至12h。
可选地，在将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，所述晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐中的至少一种，所述煅烧的温度为200℃至600℃，所述煅烧的时间为2h至8h。
在将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐中的至少一种，煅烧的温度为200℃至600℃，煅烧的时间为2h至8h。
可选地，在将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，所述晶格氧稳定材料包括导电聚合物，所述煅烧的温度为150℃至450℃，所述煅烧的时间为2h至8h。
可选地，所述钠源包括氧化钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠，磷酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠或氟化钠中的至少一种；
和/或，所述补钠剂与所述晶格氧稳定材料的质量比范围值为1%至10%；
和/或，所述补钠剂与所述氧气吸附材料的质量比范围值为1%至10%；
和/或，所述补钠剂的Dv50与所述氧气吸附材料的Dv50的比值为5:1至250:1，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；
和/或，所述溶剂包括乙醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇400中的至少一种。
本申请的钠源包括但不限于氧化钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠，磷酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠或氟化钠中的至少一种。
补钠剂与晶格氧稳定材料的质量比范围值为上述范围，可以得到晶格氧稳定层的厚度范围值为1nm至50nm。
补钠剂与氧气吸附材料的质量比范围值为上述范围，可以得到氧气吸附层的厚度范围值为10nm至600nm。
补钠剂的Dv50与多孔吸氧材料的Dv50的比值为上述范围，可以使得多孔吸附材料有效包覆在补钠剂的表面。
本申请中的溶剂包括但不限于乙醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇400中的至少一种。
本申请还提供一种正极极片，所述正极极片包括如所述的补钠材料；
或者，所述正极极片包括如所述的补钠材料的制备方法得到的补钠材料。
可选地，所述正极极片包括活性材料，所述补钠材料的质量占所述活性材料和补钠材料的总质量的百分数为大于0，小于等于20%。
可选地，所述补钠材料的质量占所述活性材料和补钠材料的总质量的百分数为5%至15%。
钠离子的损失，导致钠离子电池的首周效率很低，约50%至85%，将补钠材料的质量占活性材料和补钠材料的总质量的百分数在上述范围，可以补充钠离子的损失，改善电池性能。可以理解的是，若是补钠材料的质量占活性材料和补钠材料的总质量的百分数过大，则活性材料的用量降低，考虑到补钠材料的性能不如活性材料，此时补钠材料用量提高，会降低电池性能。
本申请还提供一种电极组件，所述电极组件包括负极极片、电解液，和如所述的正极极片。
本申请还提供一种电池，所述电池包括如所述的电极组件。
本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括如所述的电池。
本申请的补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。晶格氧稳定材料可以稳定补钠剂的结构，改善晶格氧的脱出，降低氧气的释放量，氧气吸附层可以过滤释放的氧气，减少氧气进入电解液中，通过晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料可以改善补钠材料中氧气的释放，改善电池的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本申请一实施方式的补钠材料的结构示意图；
图2是本申请另一实施方式的补钠材料的结构示意图；
图3是本申请一实施方式的补钠材料的制备工艺流程图；
图4是本申请一实施方式的电池单体的示意图；
图5是图4所示的本申请一实施方式的电池单体的分解图；
图6是本申请一实施方式的电池模块的示意图；
图7是本申请一实施方式的电池包的示意图；
图8是图7所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；
图9是本申请一实施方式的电池单体用作电源的用电装置的示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
钠二次电池循环过程中存在钠损失的问题。
通常情况下会采用补钠剂来补充钠的损失。
但是，在补钠剂补充钠的过程中，会存在一些问题。
例如，在脱钠过程中晶格氧会脱出，而与电解液发生氧化反应，产生氧气释放出阳极，造成化成过程中产气量大，致使成膜不稳定，界面异常以及影响后续的循环寿命，并且虽然在负压化成过程中大部分气体会被抽走，仍有部分活性氧残留在电解液中，逐渐氧化电解液，导致电芯后期产气过大，电芯开阀喷液。
为了改善上述问题，本申请提供一种补钠材料，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。
补钠材料，包括钠元素的金属氧化物，在二次电池中可以不可逆的脱出一个或多个钠离子，补充二次电池在首圈充电成膜及后续循环过程中钠的损失。
包覆层，如图1所示，在补钠剂10的表面设有包覆层20，包覆层20包覆在补钠剂10的表面。
晶格氧，构成晶体结构的体相氧，如TiO2中构成锐钛矿结构的氧。
晶格氧稳定材料，通过物理作用改善补钠材料的稳定性，改善补钠剂中晶格氧的脱出。
氧气吸附材料，通过物理吸附氧气或者化学反应消耗氧气，改善氧气释放进入电解液中。
考虑到补钠材料在补钠过程中，晶格氧会脱出，与电解液反应产生氧气。为了改善产气，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。晶格氧稳定材料可以稳定补钠剂的表面结构，抑制晶格氧的脱出，降低氧气的释放量，氧气吸附层可以吸附和/或反应释放的氧气，减少氧气进入电解液中，通过晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料可以改善补钠材料中氧气的释放，改善电池的性能。
因此，采用在补钠剂表面设置包覆层，可以改善氧气的释放，从而改善电池的性能。
可以理解的是，包覆层可以是单层结构，例如图1所示，也可以是多层结构，如图2所示，补钠剂10的表面设有晶格氧稳定层21，晶格氧稳定层21的表面设有氧气吸附层22。例如，单层结构中，包覆层包括晶格氧稳定材料或氧气吸附材料，或者是包覆层同时包括晶格氧稳定材料和氧气吸附材料。多层结构中，可以是至少有一层结构包括晶格氧稳定材料，至少有一层结构包括氧气吸附材料，例如，具体为两层结构，其中一层包括晶格氧稳定材料，另一层包括氧气吸附材料，本领域技术人员可根据实际需要进行设置。
在一实施例中，包覆层包括晶格氧稳定层和氧气吸附层，晶格氧稳定层设于补钠剂的表面，氧气吸附层设于晶格氧稳定层的表面；晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，氧气吸附层包括氧气吸附材料。
如图2所示，包覆层包括至少两层结构，晶格氧稳定层设于补钠剂的表面，氧气吸附层设于晶格氧稳定层的表面；晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，氧气吸附层包括氧气吸附材料。
为了有效的改善补钠材料中氧气的释放，包覆层包括晶格氧稳定层和氧气吸附层，晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，氧气吸附层包括氧气吸附材料，晶格氧稳定层设于补钠剂的表面，使晶格氧稳定层紧挨补钠剂设置，可以阻隔补钠剂与电解液的接触，有效改善补钠剂结构的稳定性，改善晶格氧的脱出，氧气吸附层设于晶格氧稳定层的表面，使得脱出的氧气能通过氧气吸附层，而被过滤，降低进入电解液中的氧气。
在一实施例中，晶格氧稳定层全包覆于补钠剂的表面；和/或，氧气吸附层全包覆于晶格氧稳定层的表面。
全包覆指的是包覆材料连续的包覆在补钠剂的表面，避免补钠剂的表面暴露出来。
考虑到补钠剂直接与电解液接触，会产生副反应，会加快晶格氧的脱出，为了改善晶格氧的脱出，晶格氧稳定层全包覆于补钠剂的表面，阻隔补钠剂与电解液的直接接触，改善晶格氧的脱出。
氧气吸附层全包覆于晶格氧稳定层的表面，使得释放出的氧气经过氧气吸附层，有助于氧气吸附层过滤释放的氧气。
在一实施例中，晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种。
过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物等均可以在补钠剂表面形成物理阻隔层，减少补钠剂与电解液的接触，改善补钠剂表面残留的钠盐及碱性物质与电解液发生副反应，从而减少副产物对补钠剂的化学侵蚀，稳定补钠剂材料结构，改善晶格氧的脱出。
可以理解的是，晶格氧稳定材料包括但不限于过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种。例如，晶格氧稳定材料可以是过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的一种，也可以是多种的复合，可以理解的是，将过渡金属氧化物与硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种复合，比硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的两种复合效果更好。例如，受限于包覆材料的电化学性质不同，单一包覆材料的导电性性能会恶化，复合材料可以在包覆的同时，提升包覆材料的电子导电及离子导电性能；又比如受限于包覆材料的物理性质不同，单一包覆材料形成的包覆层可能为点状或岛状包覆，复合包覆可以形成均匀且致密的包覆层，更好发挥物理屏障作用。
在一实施例中，过渡金属氧化物包括V2O5、ZrO2、TiO2、RuO2、La2O3、CeO2中的至少一种；和/或，硫化物包括二硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化钼、硫化锡、硫化锑中的至少一种；和/或，磷酸盐包括磷酸钛、焦磷酸钛、磷酸钛钠、磷酸钛铝钠、磷酸钒钠中的至少一种；和/或，导电聚合物包括聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种。
过渡金属氧化物，含有过渡金属的氧化物。
导电聚合物，高分子本身具备传输电荷的能力。
本申请中过渡金属氧化物包括但不限于V2O5、ZrO2、TiO2、RuO2、La2O3、CeO2中的至少一种。硫化物包括但不限于二硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化钼、硫化锡、硫化锑中的至少一种。导电聚合物包括但不限于聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种。
在一实施例中，氧气吸附材料包括多孔吸氧材料和有机吸氧材料中的至少一种。
多孔吸氧材料，具有多孔结构，能吸附氧气。
有机吸氧材料，为有机物，能吸附、消耗氧气。
氧气吸附材料包括但不限于多孔吸氧材料和有机吸氧材料中的至少一种。氧气吸附材料可以通过物理吸附将氧气吸附，改善氧气的释放，氧气吸附材料还可以通过化学反应直接消耗氧气，改善氧气的释放。
在一实施例中，多孔吸氧材料包括活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、硅钛分子筛中的至少一种；和/或，有机吸氧材料包括酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，以及亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
多孔吸氧材料包括但不限于活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、硅钛分子筛中的至少一种，这些材料具有多孔的特性，可以作为吸附剂吸附晶格氧和氧气，可以理解的是，从补钠剂脱出的晶格氧到达多孔吸氧材料，也会被吸附在多孔吸氧材料的孔道内。有机吸氧材料包括但不限于酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，以及亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，这些抗氧剂与氧气发生化学反应，抗氧剂本身被氧化成对电芯无副作用的产物，同时消耗氧气，改善氧气的释放。
在一实施例中，酚类抗氧剂包括丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚中的至少一种；和/或，胺类抗氧剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种；和/或，亚磷酸酯类抗氧剂包括双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4，6-二(1，1’-二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯，(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1、3-丙二醇亚磷酸酯、二(2，4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的至少一种。
本申请中的酚类抗氧剂包括但不限于丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚中的至少一种。胺类抗氧剂包括但不限于萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种。亚磷酸酯类抗氧剂包括但不限于双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4，6-二(1，1-二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯，(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1、3-丙二醇亚磷酸酯、二(2，4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的至少一种。
在一实施例中，补钠材料的Dv50范围值为大于1μm，小于等于30μm，优选地5μm至25μm。
Dv50，样品颗粒中，总体积50%的颗粒的粒径大于此值，另有总体积50%的颗粒的粒径小于此值；Dv50可以表示样品的中值粒径。
Dv50可以采用本领域公知的方法进行测试。作为示例的，可以参考GB/T 19077-2016，采用马尔文激光粒度仪进行表征测试，例如采用Malvern的Mastersizer-3000等仪器进行测试。
补钠材料用于正极涂层中，以改善循环过程中的钠损失，补钠材料需要与正极材料混合，补钠材料的Dv50在上述范围，可以改善涂布工艺，例如，改善凝胶，改善补钠材料分布不均匀的问题。可以理解的是，在保持补钠材料质量不变的情况下，在补钠材料的尺寸逐渐增大的情况下，则补钠材料的颗粒数会降低，导致补钠材料在活性层中的分布不均匀，当补钠材料的尺寸过小时，补钠材料很容易发生团聚现象，如上现象会导致具有补钠材料的涂层部位容量较高，在脱钠的过程中可能会在负极析出钠，对负极的容量提出较高要求，为此，将补钠材料的Dv50设置在上述范围，可以减轻上述问题。
上述大于1μm，小于等于30μm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及1.01μm、1.1μm、2μm、5μm、7μm、10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、25μm、27μm、29μm、30μm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述5μm至25μm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及5μm、6μm、8μm、10μm、112μm、14μm、15μm、17μm、19μm、20μm、22μm、23μm、24μm、25μm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，包覆层的厚度范围值为10nm至1000nm，优选地，100nm至800nm。
可以理解的是，包覆层的厚度在上述范围，可以改善晶格氧的脱出，以及改善氧气的释放，可以理解的是，当包覆层厚度过低时，无法起到有效的物理隔绝作用且氧气吸附量较低，同时包覆层过厚时，考虑到包覆层中包括导电性差的材料，可能会对电芯的导电性能产生影响，因此将包覆层的厚度设置在上述范围，可以改善钠的脱出，改善补钠效果。
上述10nm至1000nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及10nm、50 nm、100 nm、200 nm 、300nm、400 nm、500 nm、600 nm、700nm、800 nm、900nm、950nm、1000nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，晶格氧稳定层的厚度范围值为10nm至400nm，优选地，50nm至300nm；和/或，氧气吸附层的厚度范围值为10nm至600nm，优选地，50nm至500nm。
晶格氧稳定层的厚度在上述范围，可以改善晶格氧的脱出。
氧气吸附层的厚度在上述范围，可以改善吸附和消耗的氧气，使得进入到电解液中的氧气减少。
上述10nm至400nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及10nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述50nm至300nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述10nm至600nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及10nm、50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、540nm、580nm、600nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述50nm至500nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及50nm、100nm、130nm、150nm、180nm、200nm、220nm、250nm、270nm、280nm、290nm、300nm、340nm、380nm、400nm、440nm、480nm、500nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，补钠剂的Dv50与氧气吸附材料的Dv50的比值为5：1至250：1，氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；和/或，补钠剂的Dv50范围值为1μm至25μm；和/或，氧气吸附材料的Dv50范围值为10nm至200nm，氧气吸附材料包括多孔吸氧材料。
考虑到在补钠剂表面包覆多孔吸氧材料时，多孔吸氧材料的粒径太大时难以有效包覆在补钠剂的表面，为此，设置补钠剂的Dv50与氧气吸附材料的Dv50的比值在上述范围，使得多孔吸氧材料有效包覆在补钠剂的表面。
补钠剂的Dv50在上述范围，有助于得到合适尺寸的补钠材料，方便补钠材料与正极材料混合后进行涂布工艺操作。
多孔吸氧材料的Dv50在上述范围，可以使多孔吸氧材料有效包覆在补钠剂的表面。
上述5：1至250：1中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及5：1、10：1、50：1、80：1、100：1、150：1、200：1、220：1、250：1等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述1μm至25μm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及1μm、2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述10nm至200nm中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及10nm、20nm、30nm、50nm、70nm、90nm、100nm、120nm、140nm、160nm、180nm、190nm、200nm等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，补钠剂的化学式包括Nax1MO2和/或Nax2MO4，2≤x1＜4，2≤x2＜8，M包括Ni、Co、Mn、Al、Zr、Ti、V、Er、Ca、Fe、Ru、Ir、Sn、Cr、Cu、Nb、Mo中的至少一种。
本申请的补钠剂的化学式包括但不限于Nax1MO2和/或Nax2MO4，2≤x1＜4，2≤x2＜8，M包括Ni、Co、Mn、Al、Zr、Ti、V、Er、Ca、Fe、Ru、Ir、Sn、Cr、Cu、Nb、Mo中的至少一种。
本申请的补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料，则本申请的补钠材料的包覆层包括三种情形，一种情形是，包覆层包括晶格氧稳定材料，另一种情形是，包覆层包括氧气吸附材料，再一种情形是，包覆层包括晶格氧稳定材料和氧气吸附材料。
在一实施例中，如图3所示，本申请还提供一种补钠材料的制备方法，包括：准备补钠剂；将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料，以使晶格氧稳定材料包覆在补钠剂表面；将上述煅烧得到的材料与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使晶格氧稳定材料和氧气吸附材料在补钠剂的表面形成包覆层，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和氧气吸附材料。
或者，在一实施例中，补钠材料的制备方法，包括：准备补钠剂；将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到补钠材料，以使晶格氧稳定材料在补钠剂表面形成包覆层，煅烧得到的补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料；也即，本申请通过将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧，得到具有晶格氧稳定材料包覆补钠剂的补钠材料。
或者，在一实施例中，补钠材料的制备方法，包括：准备补钠剂；将补钠剂与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使氧气吸附材料在补钠剂表面形成包覆层，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括氧气吸附材料；也即，本申请通过将补钠剂与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到氧气吸附材料包覆补钠剂的补钠材料。
在一实施例中，在准备补钠剂的过程中，包括以下步骤：将钠源和金属源混合，煅烧得到补钠剂，其中，煅烧的温度为500℃至1200℃，煅烧的时间为3h至12h。
本申请的补钠剂可以直接是商品化的材料，也可以直接通过原料制备得到，在制备过程中，将钠源和金属源混合，煅烧得到补钠剂，其中，煅烧的温度为500℃至1200℃，煅烧的时间为3h至12h。
上述500℃至1200℃中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及500℃、700℃、800℃、900℃、1000℃、1100℃、1150℃、1200℃等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述3h至12h中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，在将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐中的至少一种，煅烧的温度为200℃至600℃，煅烧的时间为2h至8h。
在将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐中的至少一种，煅烧的温度为200℃至600℃，煅烧的时间为2h至8h。
上述200℃至600℃中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及200℃、300℃、400℃、500℃、600℃等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
上述2h至8h中，取值包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值，具体示例包括但不限于实施例中的点值以及2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h等，以及上述任意两个点值之间的范围值。
在一实施例中，在将补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，晶格氧稳定材料包括导电聚合物，煅烧的温度为150℃至450℃，煅烧的时间为2h至8h。
晶格氧稳定材料包括导电聚合物，煅烧的温度为150℃至450℃，煅烧的时间为2h至8h。
在一实施例中，钠源包括氧化钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠，磷酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠或氟化钠中的至少一种；和/或，补钠剂与晶格氧稳定材料的质量比范围值为1%至10%；和/或，补钠剂与氧气吸附材料的质量比范围值为1%至10%；和/或，补钠剂的Dv50与氧气吸附材料的Dv50的比值为5:1至250:1，氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；和/或，溶剂包括乙醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇400中的至少一种。
本申请的钠源包括但不限于氧化钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠，磷酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠或氟化钠中的至少一种。
补钠剂与晶格氧稳定材料的质量比范围值为上述范围，可以得到晶格氧稳定层的厚度范围值为10nm至400nm。
补钠剂与氧气吸附材料的质量比范围值为上述范围，可以得到氧气吸附层的厚度范围值为10nm至600nm。
补钠剂的Dv50与多孔吸氧材料的Dv50的比值为上述范围，可以使得多孔吸附材料有效包覆在补钠剂的表面。
本申请中的溶剂包括但不限于乙醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇400中的至少一种。
在一实施例中，本申请还提供一种正极极片，正极极片包括如上述的补钠材料；或者，正极极片包括如上述的补钠材料的制备方法得到的补钠材料。
在一实施例中，正极极片包括活性材料，补钠材料的质量占活性材料和补钠材料的总质量的百分数为大于0，小于等于20%，优选地，5%至15%。
钠离子的损失，导致钠离子电池的首周效率很低，约50%至85%，将补钠材料的质量占活性材料和补钠材料的总质量的百分数在上述范围，可以补充钠离子的损失，改善电池性能。可以理解的是，若是补钠材料的质量占活性材料和补钠材料的总质量的百分数过大，则活性材料的用量降低，考虑到补钠材料的性能不如活性材料，此时补钠材料用量提高，会降低电池性能。
在一实施例中，本申请还提供一种电极组件，电极组件包括负极极片、电解液，和如上述的正极极片。
由于正极极片采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一实施例中，本申请还提供一种电池，电池包括如上述的电极组件。
由于电极组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
可以理解的是，电池包括电池单体、电池模块、电池包。
在一实施例中，本申请还提供一种用电装置，用电装置包括如上述的电池。
由于电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
另外，以下适当参照附图对本申请的电池（电池单体、电池模块、电池包）和用电装置进行说明。
本申请的一个实施方式中，提供一种电池单体。
通常情况下，电池单体包括正极极片、负极极片、电解质和隔膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。隔膜为本申请上述提高的隔膜。
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层。
作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括粘结剂。作为示例，粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，负极膜层包括负极活性材料。
作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。
在一些实施方式中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。
在一些实施方式中，电解质采用电解液。电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
在一些实施方式中，电池单体中还包括隔膜。本申请对隔膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔膜。
在一些实施方式中，隔膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中，电池单体可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中，电池单体的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。电池单体的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对电池单体的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图4是作为一个示例的方形结构的电池单体5。
在一些实施方式中，参照图5，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于开口，以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。电池单体5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中，电池单体可以组装成电池模块，电池模块所含电池单体的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图6是作为一个示例的电池模块4。参照图6，在电池模块4中，多个电池单体5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池包的应用和容量进行选择。
图7和图8是作为一个示例的电池包1。参照图7和图8，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2能够盖设于下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，用电装置包括本申请提供的电池单体、电池模块、或电池包中的至少一种。电池单体、电池模块、或电池包可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以包括移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。
作为用电装置，可以根据其使用需求来选择电池单体、电池模块或电池包。
图9是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对电池单体的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用电池单体作为电源。
实施例
实施例1
补钠材料的制备
将钠源（碳酸钠）和过渡金属源（Ni（OH）2）按摩尔比1.05：1均匀混合后压实成块状，经煅烧处理得到补钠剂；烧处理的温度为800℃，煅烧时间为8h。
将补钠剂和晶格氧稳定材料（V2O5）按质量比3：97，经煅烧处理得到材料，以使晶格氧稳定材料包覆在补钠剂表面；煅烧温度400℃，煅烧时间为6h。
将经煅烧处理得到的材料和氧气吸附材料（活性炭，活性炭的Dv50为10nm）置于乙醇中混合，干燥处理后得到补钠材料，以使晶格氧稳定材料和氧气吸附材料在补钠剂的表面形成包覆层，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料和氧气吸附材料，补钠剂与氧气吸附材料的质量比5：95。
得到补钠剂的化学式为Na2NiO2（补钠剂的Dv50值为1260nm），补钠材料的Dv50值为（15μm），晶格氧稳定层的厚度为（200nm），氧气吸附层的厚度为（40nm）。
钠正极极片的制备
准备钠正极活性材料（NaFePO4）与上述的补钠材料、粘结剂（PVDF）、导电剂（乙炔黑），按质量比为90：5：5混合，其中上述补钠材料的质量占正极活性材料与补钠材料的总质量的比例为5%，并加入溶剂（N-甲基吡咯烷酮），制备得到浆料，将该浆料涂敷于然后将浆料均匀涂覆于铝箔集流体上，之后经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。
负极极片的制备
将活性物质人造石墨、导电剂碳黑、粘结剂丁苯橡胶（SBR）、增稠剂羟甲基纤维素钠（CMC）按照重量比为96.2：0.8：0.8：1.2溶于溶剂去离子水中，混合均匀后制备成负极浆料；将负极浆料一次或多次均匀涂覆在负极集流体铜箔上，经过烘干、冷压、分切得到负极极片。
电解液的制备
在氩气气氛手套箱中（H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm），将有机溶剂碳酸乙烯酯（EC）/碳酸甲乙酯（EMC）按照体积比3/7混合均匀，加入12.5% NaPF6钠盐溶解于有机溶剂中，搅拌均匀。
隔离膜
以聚丙烯膜作为隔离膜。
钠离子电池的制备
将实施例1正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯，给裸电芯焊接极耳，并将裸电芯装入铝壳中，并在100℃下烘烤除水，随即注入电解液并封口，得到不带电的电池。不带电的电池再依次经过静置、热冷压、化成、整形、容量测试等工序，获得实施例1的钠离子电池产品。
实施例2
在实施例1的基础上，调节补钠材料的质量占正极活性材料与补钠材料的总质量的比例为10%。
实施例3
在实施例1的基础上，调节补钠材料的质量占正极活性材料与补钠材料的总质量的比例为15%。
实施例4至实施例6
在实施例2的基础上，调节晶格氧稳定材料的种类。
实施例7和实施例8
在实施例2的基础上，调节氧气吸附材料的种类。
实施例9和实施例12
在实施例2的基础上，调节补钠材料的粒径。
实施例13和实施例16
在实施例2的基础上，调节晶格氧稳定层的厚度。
实施例17和实施例20
在实施例2的基础上，调节氧气吸附层的厚度。
实施例21
在实施例2的基础上，调节晶格氧稳定材料包括V2O5和二硫化钛，两者的质量比为50：50。
实施例22
在实施例2的基础上，调节氧气吸附材料包括活性炭和丁基羟基茴香醚，两者的质量比为50：50。
实施例23
在实施例2的基础上，仅包括晶格氧稳定层。
补钠材料的制备
将钠源（碳酸钠）和过渡金属源（Ni（OH）2）按摩尔比1.05：1均匀混合后压实成块状，经煅烧处理得到补钠剂；烧处理的温度为800℃，煅烧时间为8h。
将补钠剂和晶格氧稳定材料（V2O5）按质量比3：97，经煅烧处理得到补钠材料，以使晶格氧稳定材料在补钠剂表面形成包覆层，煅烧得到的补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括晶格氧稳定材料；煅烧温度400℃，煅烧时间为6h。
得到补钠剂的化学式为Na2NiO2，补钠材料的Dv50值为（15μm），晶格氧稳定层的厚度为（200nm）。
实施例24
在实施例2的基础上，仅包括氧气吸附层。
补钠材料的制备
将钠源（碳酸钠）和过渡金属源（Ni（OH）2）按摩尔比1.05：1均匀混合后压实成块状，经煅烧处理得到补钠剂；烧处理的温度为800℃，煅烧时间为8h。
将补钠剂和氧气吸附材料（活性炭，活性炭的Dv50为10nm）置于乙醇中混合，干燥处理后得到补钠材料，以使氧气吸附材料在补钠剂表面形成包覆层，补钠材料包括补钠剂和设于补钠剂表面的包覆层，包覆层包括氧气吸附材料，补钠剂与氧气吸附材料的质量比5：95。
得到补钠剂的化学式为Na2NiO2，补钠材料的Dv50值为（15μm），氧气吸附层的厚度为（40nm）。
对比例1
在实施例1的基础上，不添加补钠材料。
全电池首效的测试步骤
电芯注液后需要经过化成和分容这两个有充放电的工序，化成以及分容第一步都是充电过程，二者容量加和，就是全电池首次充入容星；分容工步的第二步是从满电状态放电至空电，因此此步容量为全电池的放电容量。将二者结合起来，就得到了全电池首次效率的算法：全电池首次效率=分容第二步放电容量/（化成充入容量+分容第一步充入容量）。
全电池容量的测试步骤
在25℃下，先以1C的恒定电流对电池单体充电至4.3V，进一步以4.3V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以1C的恒定电流将电池放电至2V，此次的放电容量记为该电芯容量。
循环性能测试步骤
在45℃下，先以1C的恒定电流对电池单体充电至4.3V，进一步以4.3V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以1C的恒定电流将电池放电至2V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为第1次循环的放电容量。电池按上述方式进行多次循环充放电测试，检测得到第200次循环的放电容量，并通过下式计算得出电池单体的循环后的容量保持率。电池200次循环后的容量保持率(wt%)=[第200次循环的放电容量/第1次循环的放电容量]×100wt%。
表1实验数据列表
由上表可以看出：本申请通过在正极极片中添加补钠材料，可以改善电池的性能。并且，比较实施例2、实施23和实施24所示，当补钠材料中同时包括晶格氧稳定材料与氧气吸附材料时，电池的循环性能更好，说明晶格氧稳定材料可以稳定补钠剂的结构，改善晶格氧的脱出，降低氧气的释放量，氧气吸附层可以过滤释放的氧气，减少氧气进入电解液中，通过晶格氧稳定材料和氧气吸附材料可以改善补钠材料中氧气的释放，改善电池的性能。
上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (27)

1.一种补钠材料，其特征在于，所述补钠材料包括补钠剂和设于所述补钠剂表面的包覆层，所述包覆层包括晶格氧稳定材料和/或氧气吸附材料。
2.如权利要求1所述的补钠材料，其特征在于，所述包覆层包括晶格氧稳定层和氧气吸附层，所述晶格氧稳定层设于所述补钠剂的表面，所述氧气吸附层设于所述晶格氧稳定层的表面；
所述晶格氧稳定层包括晶格氧稳定材料，所述氧气吸附层包括氧气吸附材料。
3.如权利要求2所述的补钠材料，其特征在于，所述晶格氧稳定层全包覆于所述补钠剂的表面；
和/或，所述氧气吸附层全包覆于所述晶格氧稳定层的表面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐、导电聚合物中的至少一种。
5.如权利要求4所述的补钠材料，其特征在于，所述过渡金属氧化物包括V2O5、ZrO2、TiO2、RuO2、La2O3、CeO2中的至少一种；
和/或，所述硫化物包括二硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化镍、硫化钼、硫化锡、硫化锑中的至少一种；
和/或，所述磷酸盐包括磷酸钛、焦磷酸钛、磷酸钛钠、磷酸钛铝钠、磷酸钒钠中的至少一种；
和/或，所述导电聚合物包括聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的至少一种。
6.如权利要求1至3、5中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料和有机吸氧材料中的至少一种。
7.如权利要求6所述的补钠材料，其特征在于，所述多孔吸氧材料包括活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、硅钛分子筛中的至少一种；
和/或，所述有机吸氧材料包括酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，以及亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
8.如权利要求7所述的补钠材料，其特征在于，所述酚类抗氧剂包括丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚中的至少一种；
和/或，所述胺类抗氧剂包括萘胺、二苯胺、对苯二胺中的至少一种；
和/或，所述亚磷酸酯类抗氧剂包括双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双[2-甲基-4，6-二(1，1-二甲基乙基)苯酚]磷酸乙基酯、四(2,4-二叔丁基八烷氧基-4,4-联苯基)磷酸酯，(2，4，6-三叔丁基苯基-2-丁基-2-乙基)-1、3-丙二醇亚磷酸酯、二(2，4-二对异丙基苯基)季戊四醇双亚磷酸酯中的至少一种。
9.如权利要求1至3、5、7、8中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述补钠材料的Dv50范围值为大于1μm，小于等于30μm。
10.如权利要求9所述的补钠材料，其特征在于，所述补钠材料的Dv50范围值为5μm至25μm。
11.如权利要求1至3、5、7、8、10中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述包覆层的厚度范围值为10nm至1000nm。
12.如权利要求11所述的补钠材料，其特征在于，所述包覆层的厚度范围值为100nm至800nm。
13.如权利要求2或3所述的补钠材料，其特征在于，所述晶格氧稳定层的厚度范围值为10nm至400nm；
和/或，所述氧气吸附层的厚度范围值为10nm至600nm。
14.如权利要求13所述的补钠材料，其特征在于，所述晶格氧稳定层的厚度范围值为50nm至300nm；
和/或，所述氧气吸附层的厚度范围值为50nm至500nm。
15.如权利要求1至3、5、7、8、10、12、14中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述补钠剂的Dv50与所述氧气吸附材料的Dv50的比值为5:1至250:1，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；
和/或，所述补钠剂的Dv50范围值为1μm至25μm；
和/或，所述氧气吸附材料的Dv50范围值为10nm至200nm，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料。
16.如权利要求1至3、5、7、8、10、12、14中任一项所述的补钠材料，其特征在于，所述补钠剂的化学式包括Nax1MO2和/或Nax2MO4，2≤x1＜4，2≤x2＜8，M包括Ni、Co、Mn、Al、Zr、Ti、V、Er、Ca、Fe、Ru、Ir、Sn、Cr、Cu、Nb、Mo中的至少一种。
17.一种如权利要求1至16中任一项所述的补钠材料的制备方法，其特征在于，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到补钠材料，以使所述晶格氧稳定材料在所述补钠剂表面形成包覆层，所述煅烧得到的补钠材料包括所述补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述晶格氧稳定材料；
或者，所述补钠材料的制备方法，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使所述氧气吸附材料在所述补钠剂表面形成包覆层，所述补钠材料包括所述补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述氧气吸附材料；
或者，所述补钠材料的制备方法，包括：
准备补钠剂；
将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料，以使所述晶格氧稳定材料包覆在所述补钠剂表面；
将所述煅烧得到的材料与氧气吸附材料置于溶剂中混合，干燥得到补钠材料，以使所述晶格氧稳定材料和所述氧气吸附材料在所述补钠剂的表面形成包覆层，所述补钠材料包括补钠剂和设于所述补钠剂表面的所述包覆层，所述包覆层包括所述晶格氧稳定材料和所述氧气吸附材料。
18.如权利要求17所述的补钠材料的制备方法，其特征在于，在准备补钠剂的过程中，包括以下步骤：
将钠源和金属源混合，煅烧得到补钠剂，其中，所述煅烧的温度为500℃至1200℃，所述煅烧的时间为3h至12h。
19.如权利要求17或18所述的补钠材料的制备方法，其特征在于，在将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，所述晶格氧稳定材料包括过渡金属氧化物、硫化物、磷酸盐中的至少一种，所述煅烧的温度为200℃至600℃，所述煅烧的时间为2h至8h。
20.如权利要求17或18所述的补钠材料的制备方法，其特征在于，在将所述补钠剂与晶格氧稳定材料混合，煅烧得到材料的步骤中，所述晶格氧稳定材料包括导电聚合物，所述煅烧的温度为150℃至450℃，所述煅烧的时间为2h至8h。
21.如权利要求18所述的补钠材料的制备方法，其特征在于，所述钠源包括氧化钠、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硫酸钠，磷酸钠、硝酸钠、醋酸钠、氯化钠或氟化钠中的至少一种；
和/或，所述补钠剂与所述晶格氧稳定材料的质量比范围值为1%至10%；
和/或，所述补钠剂与所述氧气吸附材料的质量比范围值为1%至10%；
和/或，所述补钠剂的Dv50与所述氧气吸附材料的Dv50的比值为5:1至250:1，所述氧气吸附材料包括多孔吸氧材料；
和/或，所述溶剂包括乙醇，乙二醇，二甘醇，聚乙二醇400中的至少一种。
22.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括如权利要求1至16中任一项所述的补钠材料；
或者，所述正极极片包括如权利要求17至21中任一项所述的补钠材料的制备方法得到的补钠材料。
23.如权利要求22所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片包括活性材料，所述补钠材料的质量占所述活性材料和补钠材料的总质量的百分数为大于0，小于等于20%。
24.如权利要求23所述的正极极片，其特征在于，所述补钠材料的质量占所述活性材料和补钠材料的总质量的百分数为5%至15%。
25.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件包括负极极片、电解液和如权利要求22至24中任一项所述的正极极片。
26.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求25所述的电极组件。
27.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求26述的电池。
CN202310897810.0A 2023-07-21 2023-07-21 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置 Pending CN116632220A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310897810.0A CN116632220A (zh) 2023-07-21 2023-07-21 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310897810.0A CN116632220A (zh) 2023-07-21 2023-07-21 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116632220A true CN116632220A (zh) 2023-08-22

Family

ID=87602902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310897810.0A Pending CN116632220A (zh) 2023-07-21 2023-07-21 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116632220A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116936775A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极材料及其制备方法、负极片、电池及用电装置
CN117154003A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、制备方法、钠二次电池和用电装置
CN117174884A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 复合补锂材料及其制备方法、正极极片、电池、用电装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110690437A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 广东电网有限责任公司 一种钠离子电池负极补钠添加剂、钠离子电池负极极片和钠离子电池
CN110707308A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种负极补钠添加剂、负极材料及钠离子电池
CN111293290A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 中南大学 富钠过渡金属氧化物复合补钠正极活性材料、正极材料、正极及其制备和在钠电中的应用
CN111834618A (zh) * 2020-06-12 2020-10-27 松山湖材料实验室 碳包覆补锂材料及其制备方法和应用
EP4057390A1 (en) * 2020-07-09 2022-09-14 Hubei RT Advanced Materials Co., Ltd. Carbon-coated lithium-rich oxide composite material and preparation method therefor
CN115312712A (zh) * 2022-05-31 2022-11-08 深圳市德方创域新能源科技有限公司 一种补锂添加剂及其制备方法和二次电池
CN115332520A (zh) * 2022-09-15 2022-11-11 湖北亿纬动力有限公司 一种正极补锂剂及其制备方法和应用
CN115347253A (zh) * 2022-06-06 2022-11-15 深圳市德方创域新能源科技有限公司 复合正极补锂添加剂及其制备方法和应用
WO2023071892A1 (zh) * 2021-10-26 2023-05-04 深圳市德方创域新能源科技有限公司 正极补锂添加剂及其制备方法与应用
CN116111072A (zh) * 2023-02-27 2023-05-12 山东海科创新研究院有限公司 正极补钠添加剂及其制备方法和应用
CN116314830A (zh) * 2023-05-09 2023-06-23 江苏耀宁新能源创新科技有限公司 一种正极补钠剂及其制备方法和正极极片、钠离子电池

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111293290A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 中南大学 富钠过渡金属氧化物复合补钠正极活性材料、正极材料、正极及其制备和在钠电中的应用
CN110690437A (zh) * 2019-10-18 2020-01-14 广东电网有限责任公司 一种钠离子电池负极补钠添加剂、钠离子电池负极极片和钠离子电池
CN110707308A (zh) * 2019-10-23 2020-01-17 湖南立方新能源科技有限责任公司 一种负极补钠添加剂、负极材料及钠离子电池
CN111834618A (zh) * 2020-06-12 2020-10-27 松山湖材料实验室 碳包覆补锂材料及其制备方法和应用
EP4057390A1 (en) * 2020-07-09 2022-09-14 Hubei RT Advanced Materials Co., Ltd. Carbon-coated lithium-rich oxide composite material and preparation method therefor
WO2023071892A1 (zh) * 2021-10-26 2023-05-04 深圳市德方创域新能源科技有限公司 正极补锂添加剂及其制备方法与应用
CN115312712A (zh) * 2022-05-31 2022-11-08 深圳市德方创域新能源科技有限公司 一种补锂添加剂及其制备方法和二次电池
CN115347253A (zh) * 2022-06-06 2022-11-15 深圳市德方创域新能源科技有限公司 复合正极补锂添加剂及其制备方法和应用
CN115332520A (zh) * 2022-09-15 2022-11-11 湖北亿纬动力有限公司 一种正极补锂剂及其制备方法和应用
CN116111072A (zh) * 2023-02-27 2023-05-12 山东海科创新研究院有限公司 正极补钠添加剂及其制备方法和应用
CN116314830A (zh) * 2023-05-09 2023-06-23 江苏耀宁新能源创新科技有限公司 一种正极补钠剂及其制备方法和正极极片、钠离子电池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116936775A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极材料及其制备方法、负极片、电池及用电装置
CN117154003A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种正极极片、制备方法、钠二次电池和用电装置
CN117174884A (zh) * 2023-11-02 2023-12-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 复合补锂材料及其制备方法、正极极片、电池、用电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11791453B2 (en) Devices comprising carbon-based material and fabrication thereof
WO2020143532A1 (zh) 正极活性材料及其制备方法、钠离子电池及包含钠离子电池的装置
CN116632220A (zh) 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置
WO2013094358A1 (ja) リチウムイオン二次電池用正極、リチウムイオン二次電池、これを搭載した乗り物および電力貯蔵システム
JP2004221523A (ja) 電気化学キャパシタおよびそれを構成要素とするハイブリッド電源
US20210210749A1 (en) Positive-electrode plate, lithium-ion battery equipped with the positive-electrode plate, battery module, battery pack, and apparatus
WO2021073467A1 (zh) 钠离子电池、钠离子电池用正极极片、正极活性材料、电池模块、电池包和装置
CN114824220A (zh) 非水电解质二次电池用负极活性物质和负极的制造方法以及非水电解质二次电池
CN113611833A (zh) 一种阳离子插层改性的CuS@CTAB电极材料在锌离子电池中的应用
CN109565044B (zh) 具有高输出特性的负极活性材料和包含其的锂二次电池
CN115832220A (zh) 正极极片及包含所述极片的锂离子电池
WO2023070268A1 (zh) 一种电化学装置及包含该电化学装置的用电装置
CN116075955A (zh) 负极集流体、含有其的二次电池、电池模块、电池包及用电装置
JP7174863B2 (ja) 二次電池及び二次電池を備える装置
KR20220031047A (ko) 규소 산소 화합물, 그 제조 방법 및 그 관련 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩과 장치
CN115133020B (zh) 锰酸锂正极活性材料及包含其的正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
KR102648495B1 (ko) 규소 산소 화합물, 그 제조 방법, 및 그 관련 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩과 장치
CN115832208A (zh) 电极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115832180A (zh) 二次电池、电池模块、电池包及其用电装置
CN116830336A (zh) 二次电池、电池模块、电池包以及用电装置
WO2021196141A1 (zh) 二次电池及含有该二次电池的装置
KR20220138006A (ko) 전기화학 디바이스 및 전자 디바이스
JP2015069809A (ja) リチウムイオン電池
CN116789191B (zh) 补钠材料及其制备方法、正极极片、电极组件、电池和用电装置
CN115986105B (zh) 一种正极材料及其制备方法、二次电池、用电装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination