[发明专利]钠离子电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料的通式为Na_xFe_y(PO₄)_a(SO₄)_b-zM_cO_d/N-C；其中0x≤4、0y≤4、0z≤0.5、0a≤4、0b≤3、0＜c≤4、0d≤5；所述M为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cd、Ni、Cu、Zn、Al、Ag、Mg、Ca、Sn或Se的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、氯盐、硝酸盐或碳酸盐中的至少一种。

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Na_xFe_y(PO₄)_a(SO₄)_b/zM_cO_d的粒径D_max30μm，D₅₀10μm，比表面积为12-16m²/g；所述M为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cd、Ni、Cu、Zn、Al、Ag、Mg、Ca、Sn或Se的氧化物、硫酸盐或氯盐中的至少一种。

3.权利要求1-2任一项所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将亚铁源、钠源、磷酸源、硫酸源、M_cO_d/N-C混合，球磨，煅烧，得到Na_xFe_y(PO₄)_a(SO₄)_b/zM_cO_d。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述亚铁源为氯化亚铁、乙酸亚铁、草酸亚铁、柠檬酸亚铁、磷酸亚铁、硫酸亚铁或氢氧化亚铁中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸源为磷酸钠、磷酸氢钠、磷酸亚铁、磷酸、磷酸铵、磷酸氢二氨或磷酸二氢铵中的至少一种；所述硫酸源为硫酸、硫酸钠、硫酸亚铁、硫酸二铵或硫酸氢铵中的至少一种。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸亚铁是由废旧磷酸铁锂电池粉回收得到。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钠源为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸氢钠、磷酸二氢钠、草酸钠、甲酸/乙酸钠、柠檬酸钠、硫酸钠、硫酸氢钠、甲基磺酸钠或醋酸钠中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述M_cO_d/N-C是采用含M源、胺源和铵根源的混合水溶液反应制得；所述M源为Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cd、Ni、Cu、Zn、Al、Ag、Mg、Ca、Sn或Se的氧化物、氢氧化物、硫酸盐、氯盐、硝酸盐或碳酸盐中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钠源、亚铁源、磷酸源、硫酸源的摩尔比为(0.1-40)：(0.01-20)：(0.01-20)：(0.01-30)；所述M_cO_d/N-C的加入量为钠源、亚铁源、磷酸源、硫酸源总质量的0.01-20％。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的钠离子电池正极材料。