[发明专利]一种钼基正极材料及其制备方法

说明书

本申请涉及一种钼基正极材料及其制备方法，所述钼基正极材料为多电子转移的钼基正极材料A_xMo_yP_zO_w或者钼基正极材料A_xMo_yP_zO_w的复合材料。本申请还提供了该钼基正极材料的制备方法以及使用该钼基正极材料的正极极片和二次电池。根据本申请的钼基正极材料制备的正极极片在二次电池中表现出较高的首次库伦效率以及比容量。

技术领域

本申请涉及材料领域，具体涉及一种钼基正极材料及其制备方法。

背景技术

随着便携式电子设备、电动车和大规模储能系统的不断发展，人们对能源存储以及应用的需求越来越高。锂离子电池自商业化以来由于其具有能量密度高、工作电压高、自放电率小、无记忆效应等优点而得到广泛应用，然而，传统的锂离子电池已不能满足当前社会的需求，因此开发新一代高比能锂离子电池电极材料以及锂离子电池的替代品迫在眉睫。目前，锂离子电池的正极材料一般为LiFePO₄、LiCoO₂等，其中LiFePO₄的循环稳定性虽好，但是倍率性能差以及比容量低，虽然LiCoO₂比容量较高，但是钴元素成本较高；同时，随着电动车产业以及大规模储能系统的不断发展，人们对锂资源的需求也越来越大，最终会导致锂资源的过度消费，价格急剧上升，这些因素制约了锂离子电池在大规模储能领域以及电动车等领域中的应用。由于钠元素在地壳中储量丰富，成本较低，钠离子电池近年来被广泛研究，同样的，可望应用于储能的镁离子二次电池，钾离子二次电池，锌离子二次电极，钙离子二次电池以及铝离子二次电池等也被广泛研究。

现有技术中，二次电池正极材料存在首次库伦效率低、比容量低、循环稳定性差、制备方法复杂、使用寿命短、成本较高的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种钼基正极材料，所述钼基正极材料为多电子转移的钼基正极材料A_xMo_yP_zO_w或者钼基正极材料A_xMo_yP_zO_w的复合材料，所述钼基正极材料A_xMo_yP_zO_w中，其中A为碱金属(K、Na、Li)，碱土金属(Ca)、或者铝、锌，P的价位为+5价，O的价位为-2价，Mo的价位为+3、+4、+5、+6，可以同时包含Mo的一种价位或者多种价位,分子式中0≤x≤3，1≤y≤4，1≤z≤5，4≤w≤24；

优选地，(MoO₂)₂P₂O₇、Na_xMo_yP₂O₇(0≤x≤1)、MoP₃O₉、MoP₂O₇、Mo₂P₄O₁₅、A_xMoP₂O₇(0≤x≤1)、KMoP₂O₈、Li₃Mo₄P₅O₂₄；

更优选，Mo₂P₂O₁₁、NaMoP₂O₈、Na_0.3Mo₂P₂O₁₁、MoOPO₄、LiMoP₂O₇、Li₃Mo₂(PO₄)₃；