[发明专利]一种钠离子电池高镍层状氧化物材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池高镍层状氧化物材料，其特征在于，所述钠离子电池高镍层状氧化物材料的化学通式为：Na_xNi_aFe_bMn_cM_d0_2±δ；

其中，Ni、Fe、Mn为过渡金属元素，M为对过渡金属位掺杂取代的元素；在氧化物材料的结构中，过渡金属位的离子与邻近的六个氧形成八面体结构，并与八面体配位的NaO₆层交替排布，构成空间群为R-3m的O3型的钠离子电池高镍层状氧化物材料；

所述M具体包括Li⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，B³⁺，Co³⁺，V³⁺，Y³⁺，Ti⁴⁺，Zr⁴⁺，Sn⁴⁺，Mo⁴⁺，Si⁴⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺，Sb⁵⁺，Mo⁵⁺，Mo⁶⁺，W⁶⁺中的一种或多种； x，a，b，c，d和2+δ分别为对应元素所占的摩尔百分比，化学通式中各组分满足电荷守恒和化学计量守恒，并且，0.67≤x≤1，0.5＜a＜1，0.01≤b≤0.35，0.01≤c≤0.35，0＜d≤0.3，0≤δ≤0.1。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池高镍层状氧化物材料，其特征在于，所述钠离子电池高镍层状氧化物材料用于钠离子二次电池的正极活性材料。

3.一种上述权利要求1所述的钠离子电池高镍层状氧化物材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为固相法，包括：

将所需钠的化学计量100wt%-120wt%的钠源、所需化学计量镍的氧化物、铁的氧化物、锰的氧化物和M的氧化物、氢氧化物或硝酸盐按比例混合，加入无水乙醇或丙酮研磨均匀后得到前驱体粉末；所述钠源包括硝酸钠、过氧化钠、超氧化钠、碳酸钠、氢氧化钠和草酸钠中的一种或多种；

将所得前驱体粉末压片置于坩埚内，在空气和/或氧气的烧结气氛，700-900 ℃下煅烧10-24小时，降温至室温后研磨即得所述高镍层状正极氧化物材料；

其中，M为对过渡金属位掺杂取代的元素，具体包括Li⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Al³⁺，B³⁺，Co³⁺，V³⁺，Y³⁺，Ti⁴⁺，Zr⁴⁺，Sn⁴⁺，Mo⁴⁺，Si⁴⁺，Ru⁴⁺，Nb⁵⁺，Sb⁵⁺，Mo⁵⁺，Mo⁶⁺，W⁶⁺中的一种或多种。