[發明專利]鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽正極材料及制備方法

在審

• 申請號: 202110872471.1
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113675390A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 夏永姚;曹永杰
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽材料，其特征在于，具體為NaFePO₄，Na₂FeP₂O₇和Na₄Fe₃（PO₄）₂P₂O₇中任意兩相或三相按任意比例混合的混晶型無機材料。

2. 根據權利要求1所述的鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽正極材料，其特征在于，在Na、Fe、 P和O元素的位置由其他元素陽離子或陰離子摻雜或幾種元素共摻雜形成的摻雜化合物，所述陽離子選自Li⁺，K⁺，Mg²⁺，Sr⁺，Al³⁺，Ge⁴⁺，Sn²⁺，Sn⁴⁺，Sc³⁺，V³⁺，V⁵⁺，Cr³⁺，Mn³⁺，Mn⁴⁺，Mn⁷⁺，Fe³⁺，Co³⁺，Co⁴⁺，Ni²⁺，Ni³⁺，Ni⁴⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Zr⁴⁺，W³⁺，W⁴⁺，W⁶⁺，Mo⁴⁺，Mo⁶⁺，所述陰離子選自S^2-，F^-，Cl^-，Br^-，I^-，CO₃^2-，SO₄^2-，SiO₄^4-；

各化合物中，各元素摻雜量的比例范圍為0.1%-20%之間。

3.根據權利要求2所述的鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽材料，其特征在于，摻雜形成的摻雜化合物，其化學式寫為：

MxNa_（1-x）N_yFe_（1-y）（PO₄）_（1-z）Az?MxNa_（2-x）N_yFe_（1-y）（P₂O₇）_（1-z）Az?

MxNa_（4-x）N_yFe（_3-y）（PO₄）_（2-z）（P₂O_{7）（1-z）} A_2z，

其中，M，N為陽離子，A為陰離子，x、y、z為小數或者整數。

4.根據權利要求2所述的鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽材料，其特征在于，焦磷酸鐵鈉和磷酸焦磷酸鐵鈉為微米尺度、納米尺度或納米微米復合結構，以及具有大孔、介孔、微孔結構一系列微觀形貌。

5.根據權利要求1-4之一所述的鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽材料，其特征在于，其表面進一步包覆有高電子電導率或高離子擴散速率或穩定性好的單質或化合物。

6.根據權利要求5所述的鈉離子電池用混晶型聚陰離子磷酸鹽材料，其特征在于，包覆的材料選自碳類、金屬類、金屬氧化物，包覆的層次是單層或多層；

所述碳類選自硬碳、碳黑、石墨，金屬類選自銅、鋁、金、銀，金屬氧化物選自二氧化鈦，二氧化錫，四氧化三鐵。