[发明专利]钠离子电池的电极材料、其制造方法及钠离子电池的电极

说明书

本发明提供钠离子电池的电极材料、其制造方法以及钠离子电池的电极，所述钠离子电池的电极材料包括以下述式2表示的钠钒磷氧化物：[式2]Na_3+x2‑yV₂(PO_4‑yF_y)₃，其中0.01≤x2≤0.99、0.01≤y≤0.3。上述的钠离子电池的电极材料可使钠离子电池具有高的循环寿命及提升的电性。

技术领域

本发明涉及一种电池的电极材料、其制造方法及钠离子电池的电极，且特别涉及一种钠离子电池的电极材料、其制造方法及钠离子电池的电极。

背景技术

相较于锂离子电池，由于钠离子电池具有钠的蕴藏量丰富、相对的高安全性以及对环境友善等优点，因此，近年来钠离子电池的开发以慢慢地受到重视。

然而，由于钠离子具有的体积高达(其约为锂离子的2.41倍)，因此在钠离子电池的充放电过程时，钠离子因于充放电过程中的体积剧烈变化(即，膨胀与收缩)而易于使钠离子电池的电极结构崩解，使得钠离子电池的循环寿命下降。并且，钠离子的还原电位小于锂离子的还原电位，而使得钠离子电池所具有的能量密度小于锂离子电池。

因此，目前急需开发一种新颖的用于钠离子电池的电极材料，以克服上述问题。

发明内容

本发明提供一种钠离子电池的电极材料、其制造方法与钠离子电池的电极，其可使钠离子电池具有高的循环寿命及提升的电性。

本发明提供一种钠离子电池的电极材料，其包括以下述式1表示的钠钒磷氧化物：

[式1]

Na_x1V₂(PO₄)₃，

其中3.01≤x1≤3.99。

在本发明的一实施例中，上述的x1例如是3.10。

在本发明的一实施例中，上述的钠钒磷氧化物中可掺杂有氟。

本发明提供一种钠离子电池的电极材料，其包括以下述式2表示的钠钒磷氧化物：

[式2]

Na_3+x2-yV₂(PO_4-yF_y)₃，

其中0.01≤x2≤0.99，且0.01≤y≤0.30。

在本发明的一实施例中，上述的x2例如是0.25，且y例如是0.15。

本发明提供一种钠离子电池的电极材料的制造方法，其包括以下步骤。将钠盐、钒酸盐、磷酸盐与第一溶剂混合，以获得含钠钒磷的溶液。去除含钠钒磷的溶液中的第一溶剂，以获得含钠钒磷的粉体。对含钠钒磷的粉体进行烧结，以获得含钠钒磷氧化物的团聚粉体。将含钠钒磷氧化物的团聚粉体与第二溶剂混合，以获得包括含钠钒磷氧化物的团聚粉体的溶液。对包括含钠钒磷氧化物的团聚粉体的溶液中的含钠钒磷氧化物的团聚粉体进行分散，以获得包括含钠钒磷氧化物的分散粉体的溶液。

在本发明的一实施例中，在对包括含钠钒磷氧化物的团聚粉体的溶液中的含钠钒磷氧化物的团聚粉体进行分散之后，更包括去除包括含钠钒磷氧化物的分散粉体的溶液中的第二溶剂，以获得含钠钒磷氧化物的分散粉体。

在本发明的一实施例中，上述的钠盐、钒酸盐与磷酸盐的添加摩尔比例例如是x1：2：3，其中3.01≤x1≤3.99。