[发明专利]一种硅酸钛钠材料制备及其在锂/钠离子电池的应用

摘要

一种硅酸钛钠材料制备及其在锂/钠离子电池的应用，属于锂/钠离子电池技术领域。其主体化学式为(Na2‑xAx)(Ti1‑yBy)(Si1‑zCz)(O5‑mDm)，本文缩写为NTSO，该材料具有三种晶体结构，四方晶系，空间群：P4/nmm(129)，正交晶系，空间群：Pmc21，四方晶系，空间群：P42/m。并将其应用于锂/钠离子电池电极材料。该材料具有良好的循环稳定性、较低的电压平台及较高容量。本专利主要采用了水热法、固相烧结法、熔盐法制备了此种材料，并对其进行了改性(掺杂和包覆)。该法具有合成温度低、时间短，原料易得、环境友好等特点，本发明公开了其制备方法及应用范围。

主权项

1.一种可用作锂/钠离子电池电极的硅酸钛钠材料，其特征在于，是一种不同晶型的纯硅酸钛钠材料简称NTSO材料，或对应的硅位、钛位、钠位掺杂改性的硅酸钛钠材料，其主体化学式为(Na_2‑xA_x)(Ti_1‑yB_y)(Si_1‑zC_z)(O_5‑mD_m)，0≤x≤0.2,0≤y≤0.1,0≤z≤0.1,0≤m≤0.5；或包覆改性的(Na_2‑xA_x)(Ti_1‑yB_y)(Si_1‑zC_z)(O_5‑mD_m)；其中A为碱金属类阳离子掺杂，选自Li⁺、K⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Al³⁺中的一种或几种；其中B,C为阳离子，选自Zr⁴⁺,V⁵⁺,Nb⁵⁺,Ta⁵⁺,Cr^3+/6+,Mo^4+/6+,W^3+/4+/6+,Mn^3+/4+/7+,Fe^3+/4+,Ru^3+/4+/6+,Co^3+/4+,Ni^2+/3+/4+,Ag²⁺,Zn²⁺,Ga³⁺,Ge^2+/4+,Sn^2+/4+,Sb^3+/5+中的一种或几种；D为阴离子，选自F^‑，Cl^‑，Br^‑，I^‑中的一种或几种组合。