[发明专利]一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)硼氢化钠和氢氧化锰铁的混合物研磨后得到第一浆料，所述第一浆料经喷雾干燥和煅烧后得到第一煅烧料硼酸锰铁钠；

(B)所述第一煅烧料硼酸锰铁钠、碳源、钒源、钠源和水的混合物研磨后得到第二浆料，所述第二浆料依次经过喷雾干燥、煅烧、粉碎、筛分和除铁后得到所述钠离子电池正极材料；

步骤(A)中，所述氢氧化锰铁的制备方法，包括如下步骤：

锰盐、亚铁盐、络合剂、氢氧化钠、水合肼、氨水和硫酸氧钛于水相中反应得到所述氢氧化锰铁；

所述反应的温度为50～60℃，所述反应的时间为15～150min；

所述络合剂包括乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、六偏磷酸钠和三乙醇胺中的至少一种；

所述碳源包括纳米亲水石墨和聚乙二醇；

所述钒源包括偏钒酸铵。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述煅烧包括：在氮气气氛中，升温至400～500℃保温处理4～5h，再升温至650～700℃保温处理3～5h，再降温至≤120℃。

3.根据权利要求2所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述煅烧的相对湿度为3％～5％。

4.根据权利要求2所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述煅烧包括：在氮气气氛中，以1～3℃/min的速率升温至400～500℃保温处理4～5h，再以1～3℃/min的速率升温至650～700℃保温处理3～5h，再以1～3℃/min的速率降温至≤120℃，出料。

5.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述氢氧化锰铁中的Fe和Mn的摩尔数之和与所述硼氢化钠中的Na的摩尔数的比为0.97～1.02：1。

6.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(A)中，所述第一浆料的粒径为200～300nm。

7.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐中的Mn和所述亚铁盐中的Fe的摩尔比为1：1.5～4。

8.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐中的Mn和所述亚铁盐中的Fe的摩尔数之和与所述硫酸氧钛中的Ti的摩尔数的比为100：0.1～0.2。

9.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐、所述络合剂、所述氢氧化钠、所述水合肼和所述氨水中的NH₃·H₂O的摩尔比为1：0.01～0.1：5.5～10.5：0.01～0.1：0.05～0.5。

10.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐包括硫酸锰、氯化锰和醋酸锰中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述亚铁盐包括硫酸亚铁、氯化亚铁和醋酸亚铁中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(B)中，所述钠源包括碳酸氢钠、氢氧化钠、醋酸钠和硝酸钠中的至少一种。

13.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(B)中，所述纳米亲水石墨和所述聚乙二醇的质量比为1：5～10。