[发明专利]一种FeF3

权利要求书

1.一种FeF₃基复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括FeF₃、Mxene和氮掺杂碳材料。

2.根据权利要求1所述的FeF₃基复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的总质量为100％计，所述Mxene的质量比为0.01％-20％；

优选地，以所述复合正极材料的总质量为100％计，所述氮掺杂碳材料的质量比为0.01％-10％。

3.一种根据权利要求1或2所述的FeF₃基复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)配制包含铁源、调控剂、氮源和Mxene的混合溶液；

(2)将所述的混合溶液干燥后，煅烧，得到前驱体；

(3)将前驱体用隔离物包裹，将氟源放置于第一容器中，将上述包裹有隔离物的前驱体和第一容器分别放置于密闭反应器中，加热处理，得到FeF₃基复合正极材料；

其中，所述调控剂作为碳源。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述铁源包括硝酸铁、氯化铁或草酸亚铁中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述调控剂选自聚偏氟乙烯和/或聚乙烯吡咯烷酮，优选为聚偏氟乙烯；

优选地，步骤(1)所述氮源包括三聚氰胺；

优选地，步骤(1)所述Mxene包括Ti₃C₂T_x。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中，金属离子的浓度为0.01mol/L-2mol/L；

优选地，步骤(1)所述混合溶液中的金属离子为铁离子；

优选地，步骤(1)所述混合溶液按照下述方式配制：先将铁源、调控剂、氮源溶解于溶剂中，然后加入Mxene的分散液，得到混合溶液；

优选地，所述Mxene的分散液中，Mxene的浓度为0.1g/L-2g/L；

优选地，所述Mxene的分散液中，Mxene的层数小于10。

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥的方式为：将混合溶液在一定温度下搅拌，直至干燥；

优选地，所述一定温度为60℃-130℃；

优选地，步骤(2)所述煅烧在保护气体的气氛下进行，所述保护气体包括氮气、氦气或氩气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(2)所述煅烧的温度为350℃-900℃；

优选地，步骤(2)所述煅烧的升温速率为1℃/min-30℃/min；

优选地，步骤(2)所述煅烧的保温时间为1h-10h。

7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述氟源为氢氟酸，

或者，所述氟源为氟化锂和/或氟化钠与盐酸的混合物；

优选地，所述氢氟酸的质量分数为40％-50％；

优选地，所述氟化锂和/或氟化钠与盐酸的摩尔比为1:(0.5-1.5)；

优选地，所述氟源中的F与铁源中的Fe的摩尔比为(0.5-6):1；

优选地，步骤(3)所述加热处理的温度为95℃-130℃；

优选地，步骤(3)所述加热处理的时间为6h-12h。

8.根据权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(3)热处理后，对反应产物进行洗涤和干燥的步骤；

优选地，所述方法还包括对步骤(3)的反应产物进行步骤(4)二次煅烧；

优选地，所述二次煅烧在保护气体的气氛下进行，所述保护气体包括氮气、氦气或氩气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(4)所述二次煅烧的温度为250℃-450℃；

优选地，步骤(4)所述二次煅烧的升温速率为1℃/min-30℃/min；

优选地，步骤(4)所述二次煅烧的保温时间为1h-10h。