[发明专利]一种谢弗雷尔相材料的固相合成方法及其应用

权利要求书

1.一种谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述谢弗雷尔相材料的结构式为M_zQ₆T_8-yX_y，所述固相合成方法包括：

步骤一，将M源，Q源，T源，X源按照M: Q:T:X原子的摩尔比z:6:(8-y):y混合均匀；0≤z≤4, 0≤y≤8；

步骤二：向步骤一的混合原料加入卤素催化剂A，并在惰性气体的保护下放入密闭的反应容器中；

步骤三：将反应容器在惰性氛围下升温至600℃-1400℃，保持1-72小时，降温后，得到谢弗雷尔相M_zQ₆T_8-yX_y材料；

所述M_zQ₆T_8-yX_y中，M为Cu, Ni, Fe, Co, Zn, Cd, Mn, Mg, Al, Li, Na, Ca, Sr, Ba,Ag, Pb, Sn, Ho或 In中的一种或多种固溶体；Q为Mo, Re, Rh或Ru中的一种或多种固溶体；T为S, Se或Te中的一种或多种固溶体；X为Cl, Br或I 中的一种或多种，z, y取值保持化合物的电中性；

所述M源为单质M，MX_a或 MT_b中的一种或多种；所述Q源为单质Q，QT_c或 QX_d中的一种或多种；所述T源为单质T或QT_c中的一种或多种；所述X源为单质X, MX_a或QX_d中的一种或多种；其中，0＜a≤4，0＜b≤4，0＜c≤4，0＜d≤4；

所述卤素催化剂A为Cl, Br,I中的一种或几种，以单质Cl₂，单质Br₂，单质I₂或MX_a以及QX_d中的一种或多种的形式引入，A占所述混合原料的质量百分比为0.5%-80%。

2.根据权利要求1所述的谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述步骤一中的混合具体为：

在50-1000rpm的条件下，采用机械搅拌混合或球磨混合的方式，混合1-48小时。

3.根据权利要求1所述的谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气，氮气，氦气，氖气，氪气，氙气中的一种或多种混合。

4.根据权利要求1所述的谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述反应容器为接头式不锈钢管，密封石英管，反应釜或合金反应器。

5.根据权利要求1所述的谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述升温和降温的速率分别为0.5-20℃/min。

6.根据权利要求1所述的谢弗雷尔相材料的固相合成方法，其特征在于，所述降温后，得到谢弗雷尔相M_zQ₆T_8-yX_y材料的方法具体包括：

将所述降温后得到的材料分散到HCl水溶液或HBr水溶液中，持续通入氧气并搅拌下反应6-48小时；或者，

将所述降温后得到的材料分散到溴或碘溶液中，在20-200℃下搅拌反应3-10天再水洗至中性，抽滤，烘干，得到所述谢弗雷尔相M_zQ₆T_8-yX_y材料。

7.一种上述权利要求1-6任一所述的固相合成方法在二次电池中的应用，其特征在于，所述固相合成方法用于制备锂、钠、钾、镁、锌、铜、铝任一二次电池体系的电极材料。