[發明專利]一種鈉離子二次電池用高電壓正極材料，制備方法，電極及鈉離子二次電池

在審

• 申請號: 201910016366.0
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109734069A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 趙文文;張勍
• 申請（專利權）人: 廣西卡耐新能源有限公司;上海卡耐新能源有限公司;南昌卡耐新能源有限公司;江蘇卡耐新能源有限公司;南京卡耐新能源技術發展有限公司
• 主分類號: C01B25/455
• 分類號: C01B25/455;C01B32/05;H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

1.鈉離子二次電池用高電壓正極材料，其特征在于，具有式Na_xCr_yM_z(PO₄)₂F₃表示的磷酸鹽金屬化合物，其中，M為至少Mg,Ti,V,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn以及Zr中的至少一種元素，并且滿足2≤x≤4，1≤y≤2，0≤z≤1。

2.根據權利要求1所述的鈉離子二次電池用高電壓正極材料，其特征在于，所述的正極材料中，當M為V，Mn，Fe，Co，Ni三價元素時，y+z＝2,且x＝3。

3.根據權利要求1所述的鈉離子二次電池用高電壓正極材料，其特征在于，所述的正極材料中，當M為Mn，Fe，Co，Ni，Zn二價元素時，x+3y+2z＝9。

4.鈉離子二次電池用高電壓正極材料制備方法，其特征在于，包括：

制備Cr_yM_zPO₄金屬磷酸鹽前驅體；

將制備的Cr_yM_zPO₄前驅體與NaF按定量比進行充分混合；

將充分混合形成的混合物壓成片后，在惰性氣體下煅燒得到Na_xCr_yM_z(PO₄)₂F₃高電壓鈉離子正極材料。

5.根據權利要求4所述的鈉離子二次電池用高電壓正極材料制備方法，其特征在于，所述制備方法中以鎘金屬，M金屬鹽與磷酸鹽為原料，以溶膠-凝膠法制備Cr_yM_zPO₄金屬磷酸鹽前驅體。

6.根據權利要求4所述的鈉離子二次電池用高電壓正極材料制備方法，其特征在于，所述制備方法中以金屬氧化物和磷酸鹽為原料，通過固相燒結法來制備Cr_yM_zPO₄金屬磷酸鹽前驅體。

7.鈉離子二次電池用電極，所述電極中含有正極活性物質，其特征在于，所述正極活性物質包含權利要求1-3中任一項所述的鈉離子二次電池用高電壓正極材料。

8.根據權利要求7所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，所述正極活性物質直接由鈉離子二次電池用高電壓正極材料形成。

9.根據權利要求7所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，所述正極活性物質由鈉離子二次電池用高電壓正極材料在其部分表面包括碳材料形成。

10.根據權利要求7所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，所述正極活性物質由鈉離子二次電池用高電壓正極材料經過與導電劑球磨后的得到炭素復合化物質來形成。

11.根據權利要求7所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，所述正極活性物質由鈉離子二次電池用高電壓正極材料與碳素導電劑經過球磨后，并經過熱處理形成，并且炭素的含量小于20％。

12.根據權利要求11所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，在惰性氣體下對鈉離子二次電池用高電壓正極材料和碳素導電劑的復合物進行熱處理得到正極活性物質。

13.根據權利要求7所述的鈉離子二次電池用電極，其特征在于，所述正極活性物質與導電材料和粘結劑形成正極合劑，并擔載于正極集電體，形成鈉離子二次電池用電極。

14.鈉離子二次電池，具有正極、負極和非水系電解質，其特征在于，所述正極采用權利要求7-13中任一項所述的鈉離子二次電池用電極。

15.根據權利要求14所述的鈉離子二次電池，其特征在于，非水系電解質包括有機溶劑為主的有幾類電解液以及包括固體電解質的二次電池。