新的钠基材料及其作为正极材料或钠离子电池的用途制造技术

本发明专利技术涉及式(I)的材料：Na

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的钠基材料及其作为正极材料或钠离子电池的用途
本专利技术涉及Na离子电池领域，并提供一种新的Na基材料。本专利技术还涉及制备所述材料的方法及其作为正极材料的用途。本专利技术还涉及包含所述Na基材料的正极材料，并且涉及包含所述正极的Na离子电池。
技术介绍
就化学元素丰度和成本而言，锂离子电池最吸引人的选择莫过于钠。在储能密度不如便携式电子设备或汽车运输那样重要的应用中，尤其是用于可再生能源的管理中，使用钠离子代替锂离子作为穿梭离子的电池用于代替锂。这种认识促使钠离子电池概念的复兴，以及它致力于探索高性能电极材料的强烈活动。Na离子电池的性能与正极材料的容量有关，而正极材料当下主要使用Na3V2(PO4)2F3材料(NVPF)。所述材料能够在每个配方单元中插入和去除两个钠离子，从而导致可逆容量为120mAh/g。Bianchini等(ChemistryofMaterials(材料化学),2014,26(14):4238-47)公开了Na3V2(PO4)2F3材料的制备及其作为正极材料的用途，并且解释了在钠离子电池中只能实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式(I)的材料：/nNa

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180426 EP 18305521.91.一种式(I)的材料：
Na3-x□xV(2-y)My(PO4)2F(3-z)Oz/2(I)
其中：
2<x≤3；
0≤y≤1；
0≤z≤1；
□代表空缺；和
M代表过渡或非过渡金属离子。


2.根据权利要求1所述的材料，其中，M选自由以下组成的组：镁、锌、铁、铝、镍、钴、铬、钛、锰及其混合物，优选地M为铝。


3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，y＝0和/或z＝0。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的材料，其中，x是2.25、2.35、2.5或2.75。


5.一种制备根据权利要求1至4中任一项所述的式(I)的材料的方法，包括以下步骤：
i)制备包含至少一个正极，至少一个负极和至少一种电解液的Na离子电池，所述正极包含选自由以下组成的组中的Na基材料(A)：
оNa3V2(PO4)2F3；
оNa3V(2-y)My(PO4)2F3；
оNa3V(2-y)My(PO4)2F(3-z)Oz/2；和
о它们的混合物；
y、z和M如权利要求1至4中任一项所定义；
ii)使步骤i)结束时获得的Na离子电池在4.3V至4.8V(Na+/Na0)，优选地在4.8V的电位下进行恒电流和恒压充电，并且保持所述电池处于这样的电位，直到从材料(A)中提取出多于两个的Na离子为止，其中通过库仑法测定Na离子的量；和
iii)获得式(I)的材料。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述正极还包括式Nax’M’O2的Na基氧化物材料(B)，其中0<x’≤1，M’代表选自由以下组成的组中的至少一种金属离子：镍、锌、钴、锰、铁、铬、钛、铜、钒、铝、镁及其混合物，相对于电极材料的总量，材料(A)的量为0.1wt％至100wt％，并且材料(B)的量为0wt％至99.9wt％。

【专利技术属性】
技术研发人员：让马里·塔拉斯孔，闫国春，沙提亚·马里亚潘，雷纳德·达维德，
申请(专利权)人：国家科学研究中心，法兰西公学院，亚眠大学，索邦大学，
类型：发明
国别省市：法国;FR