[发明专利]一种含锡层状氧化物材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含锡层状氧化物材料，其特征在于，所述含锡层状氧化物材料的化学通式为：Na_aNi_bSn_cM_dO_2+β；

其中，M为对过渡金属位进行掺杂取代的元素，具体为Li⁺，

Mg²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,Co²⁺,Ca²⁺,Ba²⁺,Sr²⁺,Mn³⁺,Al³⁺,B³⁺,Cr³⁺,Ni³⁺,Co³⁺,V³⁺,Zr⁴⁺，Ti⁴⁺,Mn⁴⁺，Sn⁴⁺,V⁴⁺,Mo⁴⁺,Mo⁵⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺,Si⁴⁺,Sb⁵⁺,Nb⁵⁺,Mo⁶⁺，Te⁶⁺中的一种或多种；

所述a，b，c，d,β分别为对应元素所占的摩尔百分比；其中a，b，c，d,β之间的关系满足b+c+d＝1，且a+2b+4c+md＝2(2+β)或a+3b+4c+md＝2(2+β)；其中0.8≤a≤1；0<b≤0.3；0<c≤0.5；0<d≤0.5；-0.02≤β≤0.02；m为所述M的化合价态；

所述Na_aNi_bSn_cM_dO_2+β中，4+价的Sn离子和2+价的N i离子半径相同，在过渡金属层间倾向于无序排布，所述含锡层状氧化物材料的晶体结构为O₃相，空间群为

2.根据权利要求1所述的含锡层状氧化物材料，其特征在于，所述含锡层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料，所述Na_aNi_bSn_cM_dO_2+β中的Ni参与得失电子过程，Sn不参与得失电子过程。

3.一种如上述权利要求1或2所述的含锡层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述方法为固相法，包括：

将所需钠的化学计量100wt％～108wt％的碳酸钠和所需化学计量的氧化镍、氧化锡和M的氧化物按比例混合成前驱体；所述M具体为Li⁺，

Mg²⁺,Mn²⁺,Zn²⁺,Co²⁺,Ca²⁺,Ba²⁺,Sr²⁺,Mn³⁺,Al³⁺,B³⁺,Cr³⁺,Ni³⁺,Co³⁺,V³⁺,Zr⁴⁺，Ti⁴⁺,Mn⁴⁺，Sn⁴⁺,V⁴⁺,Mo⁴⁺,Mo⁵⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺,Si⁴⁺,Sb⁵⁺,Nb⁵⁺,Mo⁶⁺，Te⁶⁺中的一种或多种；

采用球磨的方法将所述前驱体均匀混合得到前驱体粉末；

将所述前驱体粉末置于马弗炉内，在700℃～1000℃的空气气氛中热处理2～24小时；

将热处理后的前驱体粉末进行研磨，得到所述含锡层状氧化物材料。