[發明專利]一種層狀氧化物材料、制備方法、極片、二次電池和用途

有效

• 申請號: 201410549896.9
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104795552A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 胡勇勝;穆林沁;陳立泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/054
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

1.一種層狀氧化物材料，其特征在于，所述層狀氧化物材料的化學通式為：Na_xCu_iFe_jMn_kM_yO_2+β；

其中，M為對過渡金屬位進行摻雜取代的元素，具體為Li⁺，Ni²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,Co²⁺,Ca²⁺,Ba²⁺,Sr²⁺,Mn³⁺,Al³⁺,B³⁺,Cr³⁺,Co³⁺,V³⁺,Zr⁴⁺，Ti⁴⁺,Sn⁴⁺,V⁴⁺,Mo⁴⁺,Mo⁵⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺,Si⁴⁺,Sb⁵⁺,Nb⁵⁺,Mo⁶⁺，Te⁶⁺中的一種或多種；

所述x，y，i，j,k,β分別為對應元素所占的摩爾百分比；其中x，y，i，j,k,β之間的關系滿足y+i+j+k＝1，且x+my+2i+3j+4k＝2(2+β)；其中0.8≤x≤1；0<i≤0.3；0<j≤0.5；0<k≤0.5；-0.02≤β≤0.02；m為所述M的化合價態；

所述層狀氧化物材料的空間群為R3m。

2.根據權利要求1所述的層狀氧化物材料，其特征在于，所述層狀氧化物材料用于鈉離子二次電池的正極活性材料。

3.一種如上述權利要求1所述的層狀氧化物材料的制備方法，其特征在于，所述方法為固相法，包括：

將所需鈉的化學計量100wt％～108wt％的碳酸鈉和所需化學計量的氧化銅、氧化鐵、氧化錳和M的氧化物按比例混合成前驅體；所述M具體為Li⁺，Ni²⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,Co²⁺,Ca²⁺,Ba²⁺,Sr²⁺,Mn³⁺,Al³⁺,B³⁺,Cr³⁺,Co³⁺,V³⁺,Zr⁴⁺，Ti⁴⁺,Sn⁴⁺,V⁴⁺,Mo⁴⁺,Mo⁵⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺,Si⁴⁺,Sb⁵⁺,Nb⁵⁺,Mo⁶⁺，Te⁶⁺中的一種或多種；

采用球磨的方法將所述前驅體均勻混合得到前驅體粉末；

將所述前驅體粉末置于馬弗爐內，在700℃～1000℃的空氣氣氛中熱處理2～24小時；

將熱處理后的前驅體粉末進行研磨，得到所述層狀氧化物材料。