[发明专利]钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料，其特征在于，其包含化学式为Li_1+xNa_yNi_0.5-zMn_1.5-rO_u的含锂化合物颗粒，其中-0.2≤x≤0.2，-0.2≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，-0.2≤r≤0.2，3.8≤u≤4.2，所述含锂化合物颗粒掺杂有钠离子，且钠离子的浓度由表面向内部逐渐递减，所述钠离子的掺杂前驱体为含有-COONa的有机钠盐。

2.根据权利要求1所述的钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料，其特征在于，所述含锂化合物颗粒的粒径为0.1～30μm。

3.根据权利要求1或2所述的钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料，其特征在于，所述有机钠盐与含锂化合物颗粒的质量比为1:20～2000。

4.一种钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)将适量的有机钠盐溶于去离子水配成溶液；

(2)将适量的尖晶石结构正极材料与所述溶液均匀混合形成浆料；

(3)将所述浆料进行干燥得到待烧结的粉末；

(4)将粉末于400～1000℃下烧结0.5～10小时，制得钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述有机钠盐包括羟甲基纤维素钠，海藻酸钠以及其他含有-COONa化学键的有机钠盐中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：

(4.1)以0.5～10℃/min的升温速率升温至400～1000℃；

(4.2)保持温度400～1000℃烧结0.5～10小时；

(4.3)烧结完后，以0.5～10℃/min的降温速率降至室温。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料包含化学式为Li_1+xNa_yNi_0.5-zMn_1.5-rO_u的含锂化合物颗粒，其中-0.2≤x≤0.2，-0.2≤y≤0.2，-0.2≤z≤0.2，-0.2≤r≤0.2，3.8≤u≤4.2，所述含锂化合物颗粒掺杂有钠离子，且钠离子的浓度由表面向内部逐渐递减。

8.一种锂离子二次电池正极，其包括集流体，其特征在于，所述集流体上负载有权利要求1至3中任一项所述的钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料。

9.一种锂离子二次电池正极，其包括集流体，其特征在于，所述集流体上负载有权利要求4至7中任一项所述的钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料。

10.一种锂离子二次电池，其特征在于，其包括隔膜、电解液、负极和权利要求8或9所述的锂离子二次电池正极。