[发明专利]钠离子电池正极材料及其制备方法、正极极片、钠离子电池

权利要求书

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料为Ti⁴⁺、F^-共掺杂的Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂，其中，Ti⁴⁺取代部分Mn位点、F^-取代部分O位点。

2.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述Ti⁴⁺取代Mn的摩尔量不超过Mn摩尔量的50％；

和/或，所述F^-取代O的摩尔量不超过O摩尔量的25％。

3.如权利要求2所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3-xTi_xO_2-y/2F_y，其中，1/30≤x≤1/3，1％≤y≤10％。

4.一种如权利要求1～3任一所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将钠源、镍源、锰源、钛源和氟源混合后得到混合物；

向混合物中加入溶剂，然后进行球磨；

将球磨后的混合物进行烘干；

将烘干后的混合物进行煅烧，即得钠离子电池正极材料。

5.如权利要求4所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，煅烧具体为：以1～10℃/min速率由室温升温至800～1200℃，并保温8～15h。

6.如权利要求4所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠源包括碳酸钠、乙酸钠、亚硝酸钠、硫酸钠、草酸钠、过硫酸氢钠、氢氧化钠、焦硫酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、焦亚硫酸钠、焦磷酸钠、邻苯二甲酸氢钠、草酸氢钠、亚硫酸钠、山梨酸钠、磷酸三钠、葡萄糖酸钠、油酸钠及上述物质的水合物中的至少一种；

和/或，所述镍源包括乙酸镍、氧化镍、硝酸镍、硫酸镍、草酸镍及上述物质的水合物中的至少一种；

和/或，所述锰源包括乙酸锰、二氧化锰、三氧化二锰、硝酸锰、硫酸锰、草酸锰、六氟合锰酸钾、四氯化锰及上述物质的水合物中的至少一种；

和/或，所述钛源包括钛酸四丁酯、二氧化钛、钛酸四异丙酯、硫酸钛、钛酸四乙酯中的至少一种；

和/或，所述氟源包括氟化锰、氟化钠、氟化镍、氟化钛、氟化铵、氟化氢铵、氟硼酸钠、氟乙酸乙酯、氟硼酸及上述物质的水合物中的至少一种。

7.如权利要求4所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括水、甲醇、无水乙醇、丙酮、乙二醇、吡啶中的至少一种。

8.如权利要求4所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，向混合物中加入溶剂，然后进行球磨步骤中，球磨转速为100～600r/min、球磨时间为1～600min。

9.如权利要求4所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，将球磨后的混合物进行烘干的步骤中，烘干温度为40～100℃、时间为6～10h。

10.一种钠离子电池正极极片，其特征在于，包括集流体和正极材料层，所述正极材料层包括正极活性物质、导电剂和粘结剂；所述正极活性物质为权利要求1～3任一所述的钠离子电池正极材料或权利要求4～9任一所述的制备方法制备得到的钠离子电池正极材料。

11.一种钠离子电池，其特征在于，包括如权利要求10所述的钠离子电池正极极片。