[发明专利]一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料及改性方法

权利要求书

1.一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料，其特征在于，经包覆后的镍铁锰酸钠三元正极材料的化学式为：Na_3-3xAl_xPO₄@NaNi_yFe_zMn_1-y-zO₂，其中0≤x≤0.1，0≤y≤1/3，0≤z≤1/3。

2.根据权利要求1所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料，其特征在于，所述包覆层为一步原位包覆。

3.根据权利要求1-2中所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料，其特征在于，所述正极材料一次颗粒为100~200nm粒状，二次颗粒为4~10μm球，包覆物尺寸为1~20nm。

4.一种根据权利要求1-2中任一项所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将化学计量比的镍盐、铁盐和锰盐溶于去离子水中，配制成金属盐溶液，然后在氮气气氛保护下将其加入到连续搅拌釜式反应器中，加入NaOH沉淀剂和NH₃·H₂O络合剂，调整溶液的pH，共沉淀反应一定时间后，经过水洗、醇洗、干燥后制得氢氧化物前驱体；

（2）将氢氧化物前驱体与钠源、铝源、磷源球磨混合，混合均匀后在氧化性气氛下进行高温烧结，得到磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠正极材料。

5.根据权利要求4所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，步骤（1）中所述的锰盐、镍盐和铁盐为可溶性的硫酸盐、硝酸盐、甲酸盐、乙酸盐中的一种或多种；所述NaOH沉淀剂的浓度为2~6molL^-1；所述NH₃·H₂O络合剂的浓度为10-40wt%；所述溶液pH值为10~12，所述共沉淀反应时间为10~30h。

6.根据权利要求4所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，步骤（2）所述高温烧结过程中的钠源为碳酸钠、氢氧化钠、醋酸钠、硝酸钠、甲酸钠和碘化钠中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，步骤（2）所述球磨过程中的球磨转速为100~700r/min，球磨时间2~10h。

8.根据权利要求4中所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，所述步骤（2）中，高温烧结过程包括预煅烧和再煅烧，所述预煅烧为以1-10℃/min的升温速率从室温升至300-600℃，预烧4-10h；所述再煅烧为以1-10℃/min的升温速率升温至800-950℃，煅烧6-15h。

9.根据权要求4中所述的一种纳米尺寸磷酸铝钠包覆的镍铁锰酸钠三元正极材料的改性方法，其特征在于，所述步骤（2）中氧化性气氛中氧气含量超过50%，水和CO₂含量低于0.1%。