[发明专利]一种聚阴离子型钠离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于：所述正极材料包括核层材料和包覆于所述核层材料表面的壳层材料，所述核层材料为化学式为Na_4-βFe_2+β/2(P₂O₇)₂的聚阴离子型焦磷酸铁钠，其中，2/3≤β≤7/8，所述壳层材料为碳。

2.根据权利要求1所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于：所述壳层材料的厚度为2nm-100nm。

3.根据权利要求1所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于：所述正极材料的粒径为200nm-1μm。

4.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

A、前驱体粉末的制备：按照化学式Na_4-βFe_2+β/2(P₂O₇)₂计量称取钠源、铁源和磷源，并称取碳源和抗氧化剂，其中，所述抗氧化剂的质量占比为1％-5％，然后将钠源、铁源、磷源、碳源和抗氧化剂置于砂磨机的砂磨罐中，然后加入助磨剂和砂磨珠，再将该砂磨罐置于高能砂磨机中进行砂磨，干燥后得到前驱体粉末；

B、前驱体粉末的煅烧处理：将步骤A中所得的前驱体粉末放置于具有保护气体氛围的箱式反应炉中，先在340℃-360℃下预烧3h-6h，然后在580℃-620℃下煅烧6h-24h后冷却，即得正极材料。

5.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述钠源为碳酸钠、醋酸钠、碳酸氢钠和草酸钠中的至少一种；所述铁源为醋酸铁、草酸铁和碳酸铁中的至少一种；所述磷源为磷酸二氢铵和/或磷酸氢二胺，所述碳源为柠檬酸、硬脂酸和蔗糖中的至少一种，所述抗氧化剂为抗坏血酸、D-异抗坏血酸和抗坏血酸棕榈酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述助磨剂为乙醇、丙酮和乙二醇中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述砂磨珠与原料的质量比为1：(3-7)，所述原料包括钠源、铁源、磷源、碳源和抗氧化剂。

8.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述砂磨罐的组装在保护气体氛围下进行，所述保护气体为氮气或氩气。

9.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述高能砂磨机的转速为800-1200转/分钟，运行时间为6h-24h。

10.根据权利要求4所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：干燥时，将完成砂磨的砂磨罐在充满保护气体的手套箱中打开，然后将该砂磨罐置于真空干燥箱中在60℃-100℃下真空干燥10h-48h，再经过分筛振动器的筛分得到干燥、分散均匀的前驱体粉末。