GB/Z 155-2025 鈉離子電池正極材料通則

范圍
本文件規(guī)定了鈉離子正極材料的分類(lèi)和命名、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存及隨行文件和訂貨單內(nèi)容，描述了相應(yīng)的試驗(yàn)方法。
本文件適用于鈉離子電池用正極材料的生產(chǎn)與檢驗(yàn)。

術(shù)語(yǔ)和定義
下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
鈉離子電池  sodium ion battery
基于鈉離子在電解質(zhì)中遷移及其在正負(fù)極材料中可逆嵌入/脫出的電化學(xué)電池。
鈉離子電池正極材料  sodium ion battery cathode materials
鈉離子電池中以含鈉的化合物為正極活性物質(zhì)的材料。
過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料  transition metal oxide cathode materials
由過(guò)渡金屬元素(如鎳、鈷、錳、鐵等)與氧元素組成的化合物，作為鈉離子電池的正極活性物質(zhì)的材料。
普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料  prussian blue cathode materials
由普魯士藍(lán)結(jié)構(gòu)[Fe(CN)₆]^4-中引入其他金屬離子組成的具有開(kāi)放型三維通道結(jié)構(gòu)的化合物，作為鈉離子電池的正極活性物質(zhì)的材料。
聚陰離子類(lèi)正極材料  polyanionic cathode materials
由一系列陰離子四面體(XO₄)^n-或其衍生基團(tuán)(X_mO_{3m +1})^n-(X=B,S,P,Si,As,Mo,W等)與過(guò)渡金屬-氧多面體(MO_x)構(gòu)成的化合物，作為鈉離子電池的正極活性物質(zhì)的材料。
比容量  specific capacity
單位質(zhì)量的活性物質(zhì)在規(guī)定條件下充電或放電的電化學(xué)容量。
注: 單位為毫安時(shí)每克(mA·h/g)。
[來(lái)源: GB/T 20252-2014, 3.1, 有修改]
充放電效率  efficiency
活性物質(zhì)在規(guī)定條件下的放電容量與充電容量的百分比。
[來(lái)源: GB/T 20252-2014, 3.2]

分類(lèi)和命名
類(lèi)別
鈉離子電池正極材料包括過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料、普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料、聚陰離子類(lèi)正極材料。
過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料按金屬元素?cái)?shù)量分為一元材料、二元材料、三元材料及四元材料4種類(lèi)別。
普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料按主金屬元素分類(lèi)，分為錳基、鐵基、鎳基和銅基4種類(lèi)別: 錳基以M表示、鐵基以F表示、鎳基以N表示、銅基以C表示。
聚陰離子類(lèi)正極材料按化學(xué)成分的差異分類(lèi)，主要分為磷酸鹽、氟磷酸鹽、焦磷酸鹽、硫酸鹽4種類(lèi)別: 磷酸鹽以P表示、氟磷酸鹽以f表示、焦磷酸鹽以J表示、硫酸鹽以S表示。
過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料
過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料包括層狀過(guò)渡金屬氧化物材料和隧道型過(guò)渡金屬氧化物材料，通式為Na_xM'O₂，M'為過(guò)渡金屬，代表鈷(Co)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鈦(Ti)和鎳(Ni)等。
過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料命名用主金屬、電池類(lèi)別表示。代號(hào)用主金屬元素代號(hào)、電池類(lèi)別代號(hào)(N)表示。典型過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料的分類(lèi)、名稱(chēng)及代號(hào)見(jiàn)表1。
示例: 主金屬為鎳、鐵、錳、銅的過(guò)渡金屬氧化物類(lèi)正極材料命名為鎳鐵錳銅酸鈉正極材料，代號(hào)為: NNFMC。




普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料
普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料的通式為Na_xM'[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，□為空位缺陷，0<x<2，0<y<1。x>1稱(chēng)為富態(tài)鈉或普魯士白，x≤1稱(chēng)為貧態(tài)鈉。
普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料命名用主金屬元素、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)(HCF)表示。典型普魯士藍(lán)類(lèi)正極材料的分類(lèi)、名稱(chēng)和代號(hào)見(jiàn)表2。
示例: 主金屬元素為錳的普魯士藍(lán)類(lèi)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)正極材料
聚陰離子類(lèi)正極材料的通式為Na_xM'_y(X_aO_b)_c，其中，M'為釩(V)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎳(Ni)中的一種或幾種；X為磷(P)、硅(Si)、硫(S)、氟(F)的一種或幾種。
聚陰離子類(lèi)正極材料命名用主元素、陰離子以及電池類(lèi)別表示。代號(hào)用主金屬代號(hào)、陰離子代號(hào)以及電池類(lèi)別代號(hào)表示。典型聚陰離子類(lèi)正極材料的分類(lèi)、名稱(chēng)及代號(hào)見(jiàn)表3。
示例: 主元素為釩，陰離子為磷酸根的正極材料命名為磷酸釩鈉正極材料，代號(hào)為: NVP。


技術(shù)要求
化學(xué)成分
產(chǎn)品的化學(xué)成分應(yīng)符合表4的規(guī)定，普魯士藍(lán)類(lèi)化學(xué)成分由供需雙方協(xié)商確定。


外觀(guān)質(zhì)量
產(chǎn)品的外觀(guān)質(zhì)量應(yīng)符合表5的規(guī)定。


水分含量
產(chǎn)品的水分含量應(yīng)符合表6的規(guī)定。


試驗(yàn)方法
水分含量
產(chǎn)品游離水水分含量的測(cè)定按 GB/T 45330 的規(guī)定進(jìn)行，結(jié)晶水水分含量測(cè)定按 GB/T 35924 的規(guī)定進(jìn)行。
GB/T 45330-2025 鋰離子電池正極材料 水分含量的測(cè)定 卡爾費(fèi)休庫(kù)倫法

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