一种钠快离子导体镶嵌包覆的钠离子电池正极材料及其合成方法与流程

文档序号:11926272阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钠快离子导体镶嵌包覆的钠离子电池正极材料,其特征在于,钠离子电池正极活性材料颗粒表层镶嵌包覆有钠快离子导体层,内核为掺杂有快离子导体元素的钠离子电池正极活性材料。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料,其特征在于,所述钠快离子导体层与钠离子电池正极活性材料的物质的量之比,满足1:200~1:5。

3.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料,其特征在于,所述钠离子电池正极活性材料为NaxMO2材料,其中0.67≤x≤1,M为Ni、Co、Mn、Al、Cr、Fe、Mg、V、Zn、Cu中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料,其特征在于,所述钠快离子导体是NayM2(X)3,0.3<y<1.5,M是选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种,优选La、Ta、Ti、Zr、Sr、Nb、Al、V、Fe、Ba、Bi中的至少一种,X是聚阴离子SiO44-、PO43-、SO42-、MoO42-中的一种。

5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的钠快离子导体镶嵌包覆的钠离子电池正极材料的原位合成方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将M金属盐与聚阴离子化合物按照钠快离子导体化合物的化学计量比分散于水或有机溶剂中,搅拌均匀,配成混合液;

(2)将钠离子电池正极材料加入上述混合液中,搅拌均匀,进行溶剂热或者水热反应,降温后,将产物过滤洗涤、干燥,经煅烧,即得到钠快离子导体镶嵌包覆的钠离子电池正极材料。

6.根据权利要求5所述的原位合成方法,其特征在于,

步骤(1)所述M金属盐选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种,优选为La盐、Ta盐、Ti盐、Zr盐、Sr盐、Nb盐、Al盐、V盐、Fe盐、Ba盐、Bi盐中的至少一种,每一种金属盐包括醋酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐和氯化盐中的一种或几种;所述聚阴离子化合物是SiO44-、PO43-、SO42-、MoO42-的铵盐、酸或M金属盐中的一种。

7.根据权利要求5所述的原位合成方法,其特征在于,

步骤(1)将相应的M金属盐与聚阴离子化合物按照钠快离子导体化合物的化学计量比分散于水或有机溶剂中,配成阳离子浓度0.01~2mol/L的混合液。

8.根据权利要求5所述的原位合成方法,其特征在于,

步骤(1)所述有机溶剂为PEG-400、乙醇、甲醇、乙二醇、异丙醇、三甘醇、丙酮中的一种或几种。

9.根据权利要求5所述的原位合成方法,其特征在于,

步骤(2)将钠离子电池正极材料加入步骤(1)得到的混合液中,搅拌均匀,转移到反应釜中,于50~250℃溶剂热或者水热反应1~40h,自然降温后,将产物过滤洗涤并真空干燥,在干燥气氛中经300~800℃煅烧3~8小时,即得到钠快离子导体镶嵌包覆的钠离子电池正极材料。

10.根据权利要求9所述的原位合成方法,其特征在于,步骤(2)中所述反应釜为高压密封型反应釜,步骤(2)中所述干燥气氛为干燥空气、氧气中的一种或几种。

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