[发明专利]钠层状金属氧化物及其制备方法、二次电池和用电装置

权利要求书

1.一种钠层状金属氧化物，其特征在于，所述钠层状金属氧化物的化学通式为：Na_1-xA_xC_yM_1-yO₂；其中，

M包含过渡金属元素；

A包含IIA族元素、V族金属元素、VIA族金属元素和IIIB族元素中的至少一种，所述A的离子半径大于所述M的离子半径；

C包含第三周期金属元素、第四周期金属元素和第五周期金属元素中的至少一种，所述C的化合价小于或等于所述M的化合价；

x=0.001~0.150，y=0.001~0.500。

2.如权利要求1所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述A为钠位点的掺杂元素，所述C为所述M的掺杂元素。

3.如权利要求1所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述A的化合价为+2~+4。

4.如权利要求1所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述A中的所述IIA族元素包括钙、锶和钡中的至少一种，所述V族金属元素包括锑和铋中的至少一种，所述VIA族金属元素包括碲，所述IIIB族元素包括钇、铈、镧中的至少一种；或者，

所述A包含钙元素。

5.如权利要求1所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述C中的所述第三周期金属元素包括镁和铝中的至少一种，所述第四周期金属元素包括锌、镓和锗中的至少一种，所述第五周期金属元素包括锆；或者，

所述C包含铝元素。

6.如权利要求1所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述M包括镍、锰、铜和铁中的至少两种；或者，

所述M包含镍、铁和锰。

7.如权利要求6所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述M中镍、铁和锰的摩尔比为（0.2~0.4）：（0.2~0.4）：（0.2~0.6）。

8.如权利要求1-7任一项所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，x=0.01~0.02，y=0.01~0.02。

9.如权利要求1-7任一项所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述钠层状金属氧化物具有O3型晶体结构。

10.如权利要求1-7任一项所述的钠层状金属氧化物，其特征在于，所述钠层状金属氧化物的化学式为Na_0.98Ca_0.02Ni_1/3Fe_0.31Al_0.02Mn_1/3O₂。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的钠层状金属氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含过渡金属M源和掺杂元素C源的混合料进行第一研磨处理，然后进行第一煅烧处理，得到中间产物；

将所述中间产物与钠源和掺杂元素A源混合进行第二研磨处理，然后进行第二煅烧处理，得到所述钠层状金属氧化物。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述含过渡金属M源和掺杂元素C源的混合料的制备步骤包括：

分别配制所述过渡金属M源的水溶液和所述掺杂元素C源的水溶液；

向所述过渡金属M源的水溶液和所述掺杂元素C源的水溶液中均加入络合剂进行络合反应，分别得到第一凝胶状物质和第二凝胶状物质；

将所述第一凝胶状物质和所述第二凝胶状物质混合烘干，得到所述混合料。