[发明专利]一种钠离子电池负极活性材料、负极、电池及制备方法

摘要

本发明公开了一种钠离子电池负极活性材料、负极、电池以及制备方法，属于钠离子电池领域，负极活性材料为K‑Ti‑O三元化合物，该K‑Ti‑O三元化合物具有表面碳包覆层或/和氧空位。本发明采用一步煅烧法在合成K‑Ti‑O三元化合物的同时在其表面引入碳导电层，或者采用一步煅烧法在合成K‑Ti‑O三元化合物的同时在其表面或晶格中引入氧空位，或者采用一步煅烧法在合成K‑Ti‑O三元化合物的同时在其表面或晶格中引入氧空位并在其表面引入碳导电层。本发明的负极活性材料具有高倍率和稳定的循环性能，本发明制备方法工艺简单，成本低廉，具有大规模生产的条件。

主权项

1.一种钠离子电池负极活性材料，其特征在于，其为K‑Ti‑O三元化合物，该K‑Ti‑O三元化合物同时具有表面碳包覆层和氧空位，并且，K‑Ti‑O三元化合物晶体结构中的K离子同时被H离子、Na离子或/和Li离子部分取代，其包括：K_2‑aH_aTi₆O_13‑σ、K_2‑aNa_aTi₆O_13‑σ、K_2‑aLi_aTi₆O_13‑σ，其中，0<a<1，K_2‑aH_aTi₄O_9‑σ、K_2‑aNa_aTi₄O_9‑σ、K_2‑aLi_aTi₄O_9‑σ，其中，0<a<1，K_2‑aH_aTi₈O_17‑σ、K_2‑aNa_aTi₈O_17‑σ、K_2‑aLi_aTi₈O_17‑σ，其中，0<a<1，K_2‑aH_aTiO_3‑σ、K_2‑aNa_aTiO_3‑σ、K_2‑aLi_aTiO_3‑σ，其中，0<a<1，K_2‑aH_aTiO_5‑σ、K_2‑aNa_aTiO_5‑σ、K_2‑aLi_aTiO_5‑σ，其中，0<a<1，K_3‑aH_aTi₈O_17‑σ、K_3‑aNa_aTi₈O_17‑σ、K_3‑aLi_aTi₈O_17‑σ，其中，0<a<1.5，K_4‑aH_aTiO_4‑σ、K_4‑aNa_aTiO_4‑σ、K_4‑aLi_aTiO_4‑σ，其中，0<a<2，K_4‑aH_aTi₃O_8‑σ、K_4‑aNa_aTi₃O_8‑σ、K_4‑aLi_aTi₃O_8‑σ，其中，0<a<2，K_6‑aH_aTi₄O_11‑σ、K_6‑aNa_aTi₄O_11‑σ、K_6‑aLi_aTi₄O_11‑σ，其中，0<a<3，K_6‑aH_aTi₂O_7‑σ、K_6‑aNa_aTi₂O_7‑σ、K_6‑aLi_aTi₂O_7‑σ，其中，0<a<3，K_x‑aH_aTiO_2‑σ，K_x‑aNa_aTiO_2‑σ，K_x‑aLi_aTiO_2‑σ，其中，0<x<1，0<a<x/2，σ取值满足如下条件：大于0同时小于等于原化合物无氧空位时晶格氧数量的0.15倍，以上结构K‑Ti‑O三元化合物具有较大的三维通道结构，以利于钠离子在其中脱出和嵌入。