[发明专利]钠离子电池用含锌正极材料及其制法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，该正极材料其化学通式为：Na_1+aM_dZn_xO_2+c，其中：-0.40≤a≤0.25，0.78＜d≤0.93，0.1＜x≤0.22，-0.3＜c＜0.3；M选自Mn、Fe、Ni、Co、Al、Zr、Y、Ca、Li、Rb、Cs、W、Ce、Mo、Ba、Ti、Mg、Ta、Nb、V、Sc、Sr、B和Cu元素中的一种或两种以上；其中，衍射角2θ值在16°附近有一个衍射峰，衍射角2θ值在30°～40°之间至少存在5个衍射峰，衍射角2θ值在41°附近有一个衍射峰。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料Na_1+aM_yZn_xO_2+c中，M含有元素A和元素B，所述A元素的含量用b表示，所述正极材料其化学通式为：Na_1+aB_1-b-xZn_xA_bO_2+c，其中，0.1＜x≤0.22，0.0≤b≤0.06，所述A和B均选自Mn、Fe、Ni、Co、Al、Zr、Y、Ca、Li、Rb、Cs、W、Ce、Mo、Ba、Ti、Mg、Ta、Nb、V、Sc、Sr、B和Cu元素中的一种或两种以上，A与B可以相同也可以不同；

优选地，所述钠离子电池正极材料中的B元素选自Mn、Fe、Ni和Co中的一种或两种以上；

更优选地，所述钠离子电池正极材料其化学通式为：Na_1+aNi_yMn_zFe_1-x-y-z-bZn_xA_bO_2+c，其中，0.15≤y≤0.35，0.20≤z≤0.38。

3.根据权利要求1或2所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料中锌元素质量百分含量为5.0％～20.0％；

优选地，所述钠离子电池正极材料中锌元素质量百分含量为5.0％～15.0％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料粉末X-射线衍射谱表明为α-NaFeO₄型层状结构。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料粉末X-射线衍射谱中，2θ值为30°～40°之间的衍射峰的半峰宽在0.04°～0.4°之间，优选为0.04°～0.30°，更优选0.04°～0.25°；

和/或在2θ为16°附近存在次强峰，在41°附近处存在主强峰；优选地，在2θ为16.5°附近存在次强峰，在41.6°附近处存在主强峰；和/或，2θ为16°附近和41°附近的衍射峰半峰宽在0.05°～0.35°之间，优选0.05°～0.30°，更优选0.05°～0.25°。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料粉末X-射线衍射谱中，在2θ值为30°～40°之间存在的6个衍射峰，其2θ值分别在32°附近、33°附近、34°附近、35°附近、36°附近；

优选地，6个衍射峰的2θ值分别在31.8°附近，33.4°附近，34.4°附近，35.2°附近，36.3°附近，36.6°附近。