本发明涉及钠离子电池正极材料，具体而言，涉及一种层状氧化物正极材料及其制备方法、正极片和钠离子电池。
背景技术：
1、钠离子电池因具有资源富足、成本实惠以及环境亲和等优点，近年来获得了广泛的瞩目。其中o3相层状氧化物正极材料凭借其高容量与良好的电化学性能，成为了钠离子电池正极材料的研究焦点。
2、钠离子电池层状氧化物正极材料常用前驱体方法制备，但是，含铜量较高的镍铜铁锰前驱体与钠源烧结后制备的正极材料易出现cuo杂相，无活性的cuo杂相不仅会降低材料的容量，还会导致其倍率及循环寿命的下降，降低了电化学性能。
3、有鉴于此，特提出本发明。
技术实现思路
1、本发明的第一目的在于提供一种层状氧化物正极材料，通过引入特定含量的添加剂元素a，可以改变正极材料的结构强度，减少cu元素的溶出，降低cuo杂相的含量，进而提升其电化学性能。
2、本发明的第二目的在于提供一种层状氧化物正极材料的制备方法，该制备方法具有流程短，操作简单，可实现大批量生产等优点。
3、本发明的第三目的在于提供一种正极片，该正极片的容量高，倍率性能好，循环性能优异。
4、本发明的第四目的在于提供一种钠离子电池，该钠离子电池的电化学性能优异，具有容量高、倍率性能好、以及循环稳定性好等优点。
5、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
6、本发明首先提供了一种层状氧化物正极材料，所述层状氧化物正极材料的通式为naxayni2/9cu1/9fe1/3mn1/3o2；其中0.95≤x≤1.05，0.001≤y≤0.01，a包括sr、ca、ti、zr、mo、nb、bi、sb、y和b中的至少一种掺杂元素；且所述层状氧化物正极材料中的氧化铜杂相的质量分数≤0.5％。
7、进一步地，所述层状氧化物正极材料中的碳元素的质量分数c与硫元素的质量分数s之比满足1.5≤c/s≤2.5。
8、进一步地，所述层状氧化物正极材料中的碳元素的质量分数c与硫元素的质量分数s之和满足700ppm≤c+s≤3100ppm。
9、进一步地，所述层状氧化物正极材料的粒径d50为4μm～20μm。
10、进一步地，所述层状氧化物正极材料的比表面积≤0.5m2/g。
11、本发明进一步提供了所述层状氧化物正极材料的制备方法，包括如下步骤：将镍铜铁锰前驱体、钠源和含a掺杂剂混合后烧结。
12、进一步地，所述层状氧化物正极材料中的碳元素的质量分数与硫元素的质量分数之和的理论值γ＝3×107×ey×td/(4×t×me×sp)±200ppm；其中，e为自然常数；td为所述镍铜铁锰前驱体的振实密度，单位为g/cm3；me为所述镍铜铁锰前驱体的中的金属元素的icp实测总质量与所述镍铜铁锰前驱体质量的比值；sp为所述镍铜铁锰前驱体的比表面积，单位为m2/g；t为烧结温度，单位为℃；±200为误差系数。
13、进一步地，所述γ满足700ppm≤γ≤3100ppm。
14、进一步地，所述镍铜铁锰前驱体的通式为ni2/9cu1/9fe1/3mn1/3(oh)2。
15、进一步地，所述镍铜铁锰前驱体的振实密度td满足1.6g/cm3≤td≤2.1g/cm3。
16、进一步地，所述镍铜铁锰前驱体的比表面积sp满足10m2/g≤sp≤20m2/g。
17、进一步地，所述镍铜铁锰前驱体的粒径d50满足4μm≤d50≤9μm。
18、进一步地，所述烧结的温度t为900～1000℃。
19、进一步地，所述烧结的保温时间为10～30h。
20、进一步地，所述烧结的气氛包括空气气氛和/或氧气气氛。
21、本发明又提供了一种正极片，包括所述层状氧化物正极材料。
22、本发明还提供了一种钠离子电池，包括所述正极片。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24、(1)本发明提供的层状氧化物正极材料，通过引入特定含量的添加剂元素a，可以改变正极材料的结构强度，减少cu元素的溶出，降低cuo杂相的含量，进而提升其电化学性能。
25、(2)层状氧化物正极材料，在组装为电池后具有容量高、倍率性能好、以及循环性能优异等优点。
1.一种层状氧化物正极材料，其特征在于，所述层状氧化物正极材料的通式为naxayni2/9cu1/9fe1/3mn1/3o2；其中0.95≤x≤1.05，0.001≤y≤0.01，a包括sr、ca、ti、zr、mo、nb、bi、sb、y和b中的至少一种掺杂元素；
2.根据权利要求1所述层状氧化物正极材料，其特征在于，所述层状氧化物正极材料中的碳元素的质量分数c与硫元素的质量分数s之比满足1.5≤c/s≤2.5；
3.根据权利要求1所述层状氧化物正极材料，其特征在于，所述层状氧化物正极材料的粒径d50为4μm～20μm；
4.如权利要求1～3任一项所述层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将镍铜铁锰前驱体、钠源和含a掺杂剂混合后烧结。
5.根据权利要求4所述层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述层状氧化物正极材料中的碳元素的质量分数与硫元素的质量分数之和的理论值γ＝3×107×ey×td/(4×t×me×sp)±200ppm；其中，e为自然常数；td为所述镍铜铁锰前驱体的振实密度，单位为g/cm3；me为所述镍铜铁锰前驱体的中的金属元素的icp实测总质量与所述镍铜铁锰前驱体质量的比值；sp为所述镍铜铁锰前驱体的比表面积，单位为m2/g；t为烧结温度，单位为℃；±200为误差系数。
6.根据权利要求5所述层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，所述γ满足700ppm≤γ≤3100ppm。
7.根据权利要求4所述层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件至少其一：
8.根据权利要求4所述层状氧化物正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件至少其一：
9.一种正极片，其特征在于，包括如权利要求1～3任一项所述层状氧化物正极材料。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括如权利要求9所述正极片。
