鈉離子電池正極材料 第1部分：命名和分類(lèi)

Q/LB.□XXXXX-XXXX范圍本文件規(guī)定了鈉離子電池正極材料的命名和分類(lèi)。本文件適用于鈉離子電池正極材料及前驅(qū)體。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.41電工術(shù)語(yǔ)原電池和蓄電池SJ/Txxxx－xxxx鈉離子電池術(shù)語(yǔ)和詞匯SJ/Txxxx－xxxx鈉離子電池符號(hào)和命名術(shù)語(yǔ)和定義GB/T2900.41《電工術(shù)語(yǔ)原電池和蓄電池》和SJ/Txxxx－xxxx《鈉離子電池術(shù)語(yǔ)和詞匯》的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。命名概述常見(jiàn)的鈉離子電池正極材料體系主要包括過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)、普魯士藍(lán)類(lèi)、聚陰離子類(lèi)。過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)包括層狀過(guò)渡金屬氧化物材料和隧道型過(guò)渡金屬氧化物材料，通常用NaxM’O2表示(M’為過(guò)渡金屬，代表鈷（Co）、鐵(Fe)、錳（Mn）、鈦（Ti）和鎳（Ni）等)。普魯士藍(lán)化合物類(lèi)的通式為NaxM’[Fe(CN)6]1-y·□y·nH2O，其中M’為鐵（Fe）、鈷（Co）、鎳（Ni）、錳（Mn）等過(guò)渡金屬元素，¨為Fe(CN)6缺陷，0＜x＜2，0＜y＜1。x＞1稱(chēng)為富態(tài)鈉或普魯士白，x≤1為貧態(tài)鈉。聚陰離子型化合物類(lèi)是由聚陰離子多面體和過(guò)渡金屬離子多面體通過(guò)強(qiáng)共價(jià)鍵連接形成的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的化合物，鈉離子占據(jù)其中的通道位置，化學(xué)式為NaxM’y(XaOb)c，其中，M’為釩（V）、鐵（Fe）、鈦（Ti）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鎳（Ni）等中的一種或幾種；X為磷（P）、硅（Si）、硫（S）、氟（F）等?；瘜W(xué)元素代號(hào)鈉離子電池正極材料化學(xué)元素對(duì)應(yīng)的代號(hào)見(jiàn)表1。表1鈉離子電池正極材料化學(xué)元素/陰離子對(duì)應(yīng)代號(hào)表序號(hào)化學(xué)元素/陰離子代號(hào)1銅（Cu）C2錳（Mn）M3鐵（Fe）F4鈷（Co）C’5釩（V）V6鎳（Ni）N7鈦（Ti）T8鉻（Cr）G12鈉（Na）N’13(PO4)3-P14(SO4)3-S15(P2O7)-J16F-f17OF-fO18普魯士藍(lán)HCF過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)命名過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)鈉離子正極材料命名用主金屬、電池類(lèi)別元素表示。代號(hào)用主金屬元素的代號(hào)表示。示例：主金屬為鎳、鐵、錳、銅的過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)鈉離子電池正極材料命名為鎳鐵錳銅酸鈉正極材料，代號(hào)為：NFMC。普魯士藍(lán)類(lèi)命名普魯士藍(lán)類(lèi)化合物命名為主金屬元素、體系名稱(chēng)表示。代號(hào)用主金屬元素代號(hào)加體系名稱(chēng)代號(hào)表示。示例：主金屬元素為錳的普魯士藍(lán)類(lèi)鈉離子正極材料命名為錳基普魯士藍(lán)正極材料，代號(hào)為：M-HCF聚陰離子類(lèi)命名聚陰離子類(lèi)鈉離子正極材料命名用主元素、陰離子以及電池類(lèi)別元素表示。代號(hào)用主元素代號(hào)、陰離子代號(hào)以及電池類(lèi)別元素對(duì)應(yīng)的代號(hào)表示示例：主元素為釩，陰離子為磷酸根的鈉離子正極材料命名為磷酸釩鈉正極材料，代號(hào)為：NVP分類(lèi)過(guò)渡金屬氧化物過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)鈉離子正極材料的分類(lèi)如表1所示。過(guò)渡金屬氧化物分類(lèi)主金屬數(shù)量分類(lèi)正極材料化學(xué)式名稱(chēng)代號(hào)一元材料NaxCoO2鈷酸鈉正極材料C’NaxMnO2錳酸鈉正極材料MNaxVO2釩酸鈉正極材料VNaxFeO2鐵酸鈉正極材料T二元材料Na[NixCo1-x]O2鎳鈷酸鈉正極材料NC’Na[NixFe1-x]O2鎳鐵酸鈉正極材料NFNa[NixTi1-x]O2鎳鈦酸鈉正極材料NTNa[FexCo1-x]O2鐵鈷酸鈉正極材料FC’Na2/3[FexMn1-x]O2鐵錳酸鈉正極材料FMNa2/3[Mn1/3Co2/3]O2錳鈷酸鈉正極材料MC’Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2鎳錳酸鈉正極材料NM三元材料Na[NixFeyMn1-x-y]O2鎳鐵錳酸鈉正極材料NTMNa[CuxFeyMn1-x-y]O2銅鐵錳酸鈉正極材料CFMNa[NixCuyMn1-x-y]O2鎳銅錳酸鈉正極材料NCM四元材料Na[NixFeyMnzCu1-x-y-z]O2鎳鐵錳銅酸鈉正極材料NFMC多元材料根據(jù)具體金屬元素命名普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料普魯士藍(lán)類(lèi)鈉離子正極材料的分類(lèi)如表2所示。普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料分類(lèi)主金屬元素分類(lèi)化學(xué)式名稱(chēng)代號(hào)錳基NaxMn[Fe(CN)6]1-y·□y·nH2O錳基普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料M-HCF鐵基NaxFe[Fe(CN)6]1-y·□y·nH2O鐵基普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料F-HCF鎳基NaxNi[Fe(CN)6]1-y·□y·nH2O鎳基普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料N-HCF銅基NaxCu[Fe(CN)6]1-y·□y·nH2O銅基普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料C-HCF聚陰離子型正極材料聚陰離子類(lèi)鈉離子正極材料的分類(lèi)如表3所示。聚陰離子型正極材料分類(lèi)陰離子分類(lèi)化學(xué)式名稱(chēng)代號(hào)磷酸鹽NaFePO4磷酸鐵鈉正極材料N’FPNa3V2(PO4)3磷酸釩鈉正極材料N’VPNaFe2Mn(PO4)3磷酸錳鐵鈉正極材料N’MFP硫酸鹽NaFe(SO2)2硫酸鐵鈉正極材料N’FS焦磷酸鹽Na2FeP2O7焦磷酸鐵鈉正極材料N’FJNa2CoP2O7焦磷酸鈷鈉正極材料N’C’J氟取代Na3V2(PO4)2F3氟磷酸釩鈉正極材料N’VPfNa2FePO4F氟磷酸鐵鈉正極材料N’FPf氟氧取代Na3V2(PO4)2O2F氟氧磷酸釩鈉正極材料N’VPfO附錄A過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料前驅(qū)體命名和分類(lèi)A.1過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料前驅(qū)體命名過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料前驅(qū)體的命名用主要金屬、陰離子表示。代號(hào)用主要金屬代號(hào)和陰離子代號(hào)表示。示例：主金屬元素為鎳、鐵、錳、銅，陰離子為氫氧跟的過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料前驅(qū)體命名為鎳鐵錳銅氫氧化物前驅(qū)體，代號(hào)為NFMCOH。A.2過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料前驅(qū)體分類(lèi)過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)鈉離子正極材料前驅(qū)體的分類(lèi)如表4所示。過(guò)渡金屬氧化物分類(lèi)元素種類(lèi)前驅(qū)體基體代號(hào)氫氧化物碳酸鹽氧化物一元材料COHCCOCOMOHMCOMOVOHVCOVOFOHFCOFO二元材料NCOHNCCONCONFOHNFCONFONTOHNTCONTOFCOHFCCOFCOMFOHMFCOMFOCMOHCMCOCMONMOHNMCONMO三元材料NFMOHNFMCONFMOCFMOHCFMCOCFMONCMOHNCMCONCMO四元材料NFCMOHNFCMCONCFMO多元材料NFCMPOHNFCMPCONFCMPO參考文獻(xiàn)

[1]李永磊,董伯駿,劉學(xué).鈉離子電池材料深度報(bào)告之一：普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料未來(lái)可期.基礎(chǔ)化工,2022-11-30.[2]郭普芝.高性能聚陰離子型釩基鈉電正極材料的設(shè)計(jì)制備與性能研究.吉林：東北師范大學(xué)，2019.[3]楊?lèi)?ài)博.鈉離子電池NaVPO4F正極材料的制備與鈉電性能研究.吉林：東北師范大學(xué),2019.[4]楊紹斌，董偉，沈丁，王曉亮等.鈉離子電池正極材料的研究進(jìn)展.遼寧：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2015.[5]方學(xué)舟，呂景文，鄭濤，郭艷艷.鈉離子電池正極材料的研究現(xiàn)狀.長(zhǎng)春：長(zhǎng)春理工大學(xué)，2021.[6]