[發(fā)明專利]一種含鈉離子富鋰錳基正極材料、其前驅(qū)體及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010423406.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111554920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬全新;鐘盛文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西遠(yuǎn)東電池有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/485
• 分類號(hào): H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C01G53/00;C01G51/00;C01G49/00;C01G45/00;C01B19/00;C01B33/20
• 代理公司: 北京市盈科律師事務(wù)所 11344
• 代理人: 陳琳

1.一種含鈉離子富鋰錳基正極材料，其特征在于：含鈉離子富鋰錳基正極材料的通式為L(zhǎng)i_nNa_xMn_yM_1-yO₂，0.5≤n≤2、0x≤1、0.3y≤1，其中M為Ni、Co、Al、Nb、Ta、Fe、Ti、V、Cr、Sn、Si、Mo、W、Te、Zn、Mg中的任意一種或多種。

2.一種含鈉離子富鋰錳基正極材料的前驅(qū)體材料，其特征在于：所述前驅(qū)體材料的通式為Na_xMn_yM_1-yO_z，0x≤1、0.3≤y≤1、1≤z≤3，其中M為Ni、Co、Al、Nb、Ta、Fe、Ti、V、Cr、Sn、Si、Mo、W、Te、Zn、Mg中的任意一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鈉離子富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于：該方法按以下步驟進(jìn)行：

步驟一：按含鈉離子錳基前驅(qū)體通式Na_xMn_yM_1-yO_z中元素的化學(xué)計(jì)量比稱取錳元素的可溶性鹽、可溶性含M元素化合物或M金屬元素的可溶性鹽，先將錳元素的可溶性鹽和M元素的可溶性鹽加入水中配制成混合溶液；然后將混合溶液、可溶性含M化合物的水溶液、沉淀劑溶液和緩沖溶液用恒流泵同時(shí)加入到反應(yīng)釜內(nèi)，控制反應(yīng)條件得到共沉淀物，將沉淀物過(guò)濾、去離子水洗滌、50-500℃干燥1-20h，得錳基氫氧化物或氧化物前驅(qū)體；

步驟二：按含鈉離子錳基前驅(qū)體通式Na_xMn_yM_1-yO_z中Mn和M的物質(zhì)的量之和的x倍稱取鈉源化合物，再將鈉源化合物、助劑A與步驟一得到的錳基前驅(qū)體混合均勻，得到混合物，在持續(xù)通入保護(hù)氣體條件下，將混合物以0.5~10℃/min的升溫速度加熱到100~700℃，保溫1~48h，降溫，得到含鈉離子錳基前驅(qū)體Na_xMn_yM_1-yO_z；

步驟三：按步驟二中含鈉離子錳基前驅(qū)體Na_xMn_yM_1-yO_z中Mn和M的物質(zhì)的量之和的0.5~2倍稱取鋰源化合物，再將鋰源化合物與步驟二得到的含鈉離子錳基前驅(qū)體混合均勻，得到混合物，在含氧氣氛下，將混合物以0.5~10℃/min的升溫速度加熱到200~500℃，保溫2~12h；然后再以0.5~10℃/min的升溫速度加熱到600~1200℃，煅燒2~30h，降溫，得到含鈉離子富鋰錳基正極材料Li_nNa_xMn_yM_1-yO₂。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種含鈉離子富鋰錳基正極材料的制備方法，其特征在于：步驟一所述的錳元素的可溶性鹽為氯化錳、硫酸錳、硝酸錳、高氯酸錳或醋酸錳。