[发明专利]氟化碳酸盐材料及其制备方法、正极极片和电池

权利要求书

1.一种氟化碳酸盐材料，其特征在于，该氟化碳酸盐材料由通式A_aM_b(CO₃F)_c表示，其中0≤a≤1，0<b≤1，c≥1，A为碱金属元素，M为过渡金属元素或者对过渡金属进行掺杂、取代的元素；

优选地，所述碱金属元素为Li⁺、Na⁺或K⁺；所述过渡金属元素为Fe²⁺，Mn²⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Sr²⁺，Cr³⁺，V³⁺，Zr⁴⁺，Sn⁴⁺，V⁴⁺，Mo⁴⁺，Mo⁵⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺，Sb⁵⁺中的一种或者多种；对过渡金属进行掺杂、取代的元素为Mg²⁺，Zn²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Al³⁺，B³⁺，Co³⁺，Si⁴⁺，Ti⁴⁺中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的氟化碳酸盐材料，其特征在于，所述氟化碳酸盐材料具有正交晶系晶体结构。

3.根据权利要求1或2所述的氟化碳酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述方法为固相法，包含以下步骤：

(1)将碱金属氟化物和过渡金属碳酸盐按比例混合成前驱体；优选地，所述碱金属氟化物为氟化锂、氟化钠、氟化钾；更优选地，所述碱金属氟化物中碱金属的化学计量为100wt％～108wt％；

(2)在所述前驱体中加入乙醇，采用球磨的方法将其均匀混合得到前驱体粉末；优选地，所述粉末与乙醇的质量比为1:1，磨球直径为1mm，3mm和5mm，磨球数量配比为3：1：1，球磨机转速为300转每分钟，球磨时间为8小时，球料比为1：1；

(3)将所述前驱体粉末置于管式炉内烧结，优选地，所述烧结温度为500℃～750℃，所述烧结时间为12～24小时；更优选地，所述烧结温度为600℃～750℃，所述烧结时间为12～18小时；最优选地，所述烧结温度为700℃，所述烧结时间为15小时；

(4)将烧结后的粉末进行研磨，得到所述氟化碳酸盐材料A_aM_b(CO₃F)_c。

4.根据权利要求1或2所述的氟化碳酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述方法为喷雾干燥法，包含以下步骤：

(1)将碱金属氟化物和过渡金属碳酸盐按比例混合；优选地，所述碱金属氟化物为氟化锂、氟化钠、氟化钾；更优选地，所述碱金属氟化物的量为碱金属化学计量的100wt％～108wt％；

(2)在所述混合物中加入乙醇，球磨后得到均匀浆料；优选地，所述粉末与乙醇的质量比为1:1，磨球直径为1mm，3mm和5mm，磨球数量配比为3：1：1，球磨机转速为300转每分钟，球磨时间为8小时，球料比为1：1；

(3)对所述浆料进行喷雾干燥后得到前驱体粉末；优选地，干燥温度为120℃；

(4)将所述前驱体粉末进行热处理，优选地，所述热处理温度为500℃～750℃，所述热处理时间为12～24小时；更优选地，所述热处理温度为600℃～750℃，所述热处理时间为12～18小时；最优选地，所述热处理温度为700℃，所述时间为15小时；

(5)将热处理后的粉末进行研磨，得到所述氟化碳酸盐材料A_aM_b(CO₃F)_c。