[发明专利]一种钠离子电池正极材料及其制备方法、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，所述钠离子电池正极材料的分子式为Na₄Fe_0.5Mn_0.5V(PO₄)₃，为三方晶系，R-3c空间群，片状结构。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料的比表面积为3～100m²/g。

3.一种如权利要求1或2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：

(1)将钠源、铁源、锰源、钒源和磷源按化学计量比溶解于去离子水中，并使得溶液中钒离子的浓度为0.05～0.1mol/L，然后加入四甘醇和乙二醇的混合溶液，室温搅拌，得混合液，所述四甘醇和乙二醇的混合溶液中四甘醇和乙二醇的体积比为1：(0.5～2)；

(2)将步骤(1)所得混合液转移到反应釜中，160～200℃下反应8～12h，得粘稠胶体，然后将所得粘稠胶体冷冻干燥，得前驱体粉料；

(3)将步骤(2)所得前驱体粉料在惰性气氛下650～850℃下煅烧6～12h，即得钠离子电池正极材料。

4.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，四甘醇和乙二醇的混合溶液的体积与去离子水的体积之比为1：(1.5～3.5)。

5.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，室温搅拌的时间为0.5～1.5h。

6.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述钠源为醋酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或多种；所述铁源为草酸亚铁、醋酸亚铁、柠檬酸铁和柠檬酸铁铵中的一种或多种。

7.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述锰源为醋酸锰、草酸锰、硝酸锰中的一种或多种；所述钒源为偏钒酸按、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮氧钒、正钒酸钠中的一种或多种；所述磷源为磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述惰性气氛为氩气、氮气和氢氩混合气中的一种或多种。

9.一种钠离子电池，其特征在于，所述钠离子电池中使用如权利要求1或2所述的钠离子电池正极材料，或者使用如权利要求3～8中任一项所述的制备方法制备得到的钠离子电池正极材料。