[发明专利]一种钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料及其制备方法和正极材料制备的电池

权利要求书

1.一种钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

将铁源、钛源、磷源、钠源和表面活性剂溶液混合后进行研磨；得到的混合浆料顺次进行干燥、固相烧成反应、细化处理，得到钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料；

所述铁源包含硝酸铁、硫酸亚铁、草酸亚铁和磷酸铁中的一种或几种；

所述钛源包含锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、板钛型钛白粉和无定形钛白粉中的一种或几种；

所述磷源包含磷酸、磷酸二氢钠、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵和磷酸铁中的一种或几种；

所述钠源包含无水乙酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、草酸钠、亚硝酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、碳酸氢钠、柠檬酸钠、无水硫酸钠、硬脂酸钠、油酸钠、酒石酸钠、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、乳酸钠和腐植酸钠中的一种或几种；

所述混合得到的混合溶液中，Fe、Ti、P和Na的摩尔比为1：0.01～0.04：1.01～1.065：1.05～1.1；

所述固相烧成反应的温度为750～850℃，时间为6～14h，升温至固相烧成反应温度的升温速率为1～3℃/min；固相烧成反应在保护气氛下进行。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所用表面活性剂包含聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、淀粉和纤维素中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，铁源、钛源、磷源、钠源的总质量和表面活性剂的质量比为100：1～10；表面活性剂溶液的浓度为14～18g/L。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述研磨的介质为氧化锆球，氧化锆球的直径为0.1～0.6mm，研磨的线速度≥13m/s，研磨的时间为2～6h；

混合浆料的粒径为50～300nm，混合浆料的固含量为20～40％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述干燥包含闪蒸干燥或喷雾干燥；所述喷雾干燥的过程中，进料温度为200～260℃，出料温度为80～120℃，喷雾颗粒中值粒径为2～12μm。

6.权利要求1～5任意一项所述的制备方法制备得到的钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料，其特征在于，所述钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料的比表面积为1～20m²/g，中值粒径为3～15μm，振实密度为0.7～1.4g/cm³。

7.权利要求6所述的钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料制备的电池，其特征在于，工作电极包含钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料、聚偏氟乙烯和SuperP导电剂；

所述钛基快离子导体改性磷酸铁钠正极材料、聚偏氟乙烯和SuperP导电剂的质量比为75～85:8～12:8～12；

对电极和参比电极均为金属钠片；

电解液为六氟磷酸钠溶液。