[发明专利]高比容量钠离子电池正极材料其制备方法和钠离子电池

权利要求书

1.一种高比容量钠离子电池正极材料，其特征在于：该正极材料为诱导相变掺杂元素N和功能掺杂元素M实现共同掺杂改性的锰酸钠氧化物，该共同改性的锰酸钠氧化物的化学式为Na_xMn_1-y-zN_yM_zO₂，其中0.22≤x≤0.6、0y0.4、0≤z0.2，N选自于Sc、V、Y、Nb、Mo、W和/或B中的一种或二种以上，M选自于Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Al、Mg和/或K中的一种或二种以上。

2.一种权利要求1所述的高比容量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：

S1、原料混合：按照该化学计量比分别称取对应的钠源、锰源、诱导相变掺杂源、功能掺杂源，充分混合均匀，得到预混料；

S2、高温烧结：把步骤S1所得的预混料进行高温烧结，冷却至室温，即可得到共同改性的锰酸钠氧化物钠离子电池正极材料。

3.根据权利要求2所述的高比容量钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中高温烧结的条件为：烧结温度为500-1200℃，烧结时间为5-20h，升温速率为1-5℃/min。

4.根据权利要求2所述的高比容量钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、醋酸钠和/或氟化钠中的一种或二种以上。

5.根据权利要求2所述的高比容量钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述锰源为碳酸锰、氯化锰、硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰、二氧化锰、三氧化二锰、一氧化锰、四氧化三锰和/或碱式氢氧化锰中一种或二种以上。

6.根据权利要求2所述的高比容量钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述功能掺杂源源为M元素相应的碳酸盐、氧化物、醋酸盐和/或硝酸盐中的一种或二种以上。

7.根据权利要求2所述的高比容量钠离子电池正极材料，其特征在于：所述诱导相变掺杂源源为N元素相应的二水合物、氧化物和/或碳化物中的一种或二种以上。

8.根据权利要求7所述的高比容量钠离子电池正极材料，其特征在于：所述诱导相变掺杂源源选自二水合钨酸钠、三氧化钨、二氧化钨和/或碳化钨中的一种或二种以上。

9.根据权利要求7所述的高比容量钠离子电池正极材料，其特征在于：所述诱导相变掺杂源源选自二水合钼酸钠、三氧化钼、二氧化钼和/或碳化钼中的一种或二种以上。

10.一种钠离子电池，其特征在于：采用权利要求1所述共同掺杂改性的锰酸钠氧化物作为正极材料。