空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料及其制备方法，该材料包括硫酸盐类材料内核及包覆在该硫酸盐类材料表面的疏水性包覆层，该疏水性包覆层组成为A2+2x+yM2‑x(SO4)3‑y(PO4)y；该硫酸盐类材料内核组成为A2+2xM2‑x(SO4)3；其中，A为碱金属元素钠、钾和/或锂，M为过渡金属元素Fe、Ni、Co和/或Mn，x的取值范围为1.5≤x≤2.0；y的取值范围为0≤y≤3.0。本发明专利技术的空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料及其制备方法具有空气稳定性高、加工性能良好、电化学性能优异和工艺可行性高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，具体是指一种空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、正极材料对钠离子电池体系的性能影响较大，合适的钠离子电池正极材料需要满足低成本、高容量、高氧化还原电位、高结构稳定性、空气稳定性以及加工或制成工艺简单可靠。然而，目前市面上批量化生产的层状氧化物、普鲁士蓝及其类似物、复合磷酸铁钠以及硫酸铁钠等材料性能各异，不同材料间差别较大。

2、以硫酸盐类材料为例，硫酸盐类材料作为聚阴离子型钠离子电池正极材料中的一个分支，其资源储量丰富，制备工艺简单，电压平台高，体系能量密度高，目前市场对其定位在低端动力领域。然而硫酸盐类材料烧结温度低，晶体结构对水的敏感性较高，在潮湿的空气中往往容易吸水转化为水合相，进而导致材料失活。

3、究其深因，硫酸盐类材料中阴离子基团为so42-，s的电负性较强，具有一定的吸电子能力，导致s-o键合能较大，而潮湿的空气中所含的h2o易与s-o键中的o形成氢键（s-o--h-o-h），进而产生吸水效应。此外，硫酸盐类材料具有三维的框架结构，其离子扩散通道较宽，水分子可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料，其特征在于：包括硫酸盐类材料内核及包覆在该硫酸盐类材料表面的疏水性包覆层，该疏水性包覆层组成为A2+2x+yM2-x(SO4)3-y(PO4)y；该硫酸盐类材料内核组成为A2+2xM2-x(SO4)3；其中，A为碱金属元素钠、钾和/或锂，M为过渡金属元素Fe、Ni、Co和/或Mn，x的取值范围为1.5≤ x≤ 2.0；y的取值范围为0≤ y≤ 3.0。

2.一种硫酸盐类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：

3.根据权利要求2所述的硫酸盐类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，高温...

【技术特征摘要】

1.一种空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料，其特征在于：包括硫酸盐类材料内核及包覆在该硫酸盐类材料表面的疏水性包覆层，该疏水性包覆层组成为a2+2x+ym2-x(so4)3-y(po4)y；该硫酸盐类材料内核组成为a2+2xm2-x(so4)3；其中，a为碱金属元素钠、钾和/或锂，m为过渡金属元素fe、ni、co和/或mn，x的取值范围为1.5≤ x≤ 2.0；y的取值范围为0≤ y≤ 3.0。

2.一种硫酸盐类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：

3.根据权利要求2所述的硫酸盐类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s4中，高温烧结条件为：煅烧的温度为300-450℃。

4.根据权利要求2所述的硫酸盐类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s5中，研磨温度为80-250℃，研磨混合的方式为干法研磨和/或球磨。

5.根据权利要求2所述的硫酸盐类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s6中，预包覆态前驱体粉末煅烧温度为350-400℃。

6.根据权利要求2所述的硫酸盐类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阿龙，曹余良，陈晓洋，朴金丹，
申请(专利权)人：深圳珈钠能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：