[发明专利]一种Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基钠离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基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）按照化学式Na_xMn_aM_1-aO₂中的Mn、M元素的摩尔比称取锰盐、M盐溶解于水中，加入的钠盐过量1mol%-5 mol%，搅拌溶解，配制得到混合溶液，所述P2型锰基钠离子电池正极材料为Na_xMn_aM_1-aO₂, 其中x、a为摩尔数，0.44＜x＜1，0.4≤a≤1, M为金属离子Ni、Co、Mg、Al、Zn、Ti、Cu和Fe中的一种或几种；

2）将步骤1）的混合溶液加热搅拌，然后加入添加剂，搅拌蒸干，得到凝胶；

3）将步骤2）所得凝胶烘干，破碎，在空气氛围下400-600℃预烧4-6小时，然后再850-1000℃烧结12-18小时，冷却至室温，即得到纯相的P2型锰基钠离子电池正极材料；

4）将步骤3）得到的纯相的P2型锰基钠离子电池正极材料分散于有机溶剂中，搅拌，得到均匀分散的悬浮液，然后按照NaTi₂(PO₄)₃与Na_xMn_aM_1-aO₂的质量比为（0.0005-0.20）：1称取钛源加入悬浮液中，然后用水配置好磷源和钠源溶液，滴加到悬浮液中继续搅拌,蒸干溶剂后得到混合物；

5）将步骤4）干燥后的混合物放入管式炉中，在空气氛围下400～900℃下烧结5～15 h，冷却至室温即得Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基钠离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的钠盐、锰盐、金属M盐均为硫酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）所述添加剂为柠檬酸、乙二醇和酒石酸中的一种或几种；所述添加剂的用量为钠盐、锰盐、M盐总质量的20～50%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）、步骤4）所述蒸干的温度为80-100℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述的有机溶剂为乙醇、丙酮中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述搅拌的时间为1-3小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述的钛源为钛酸四丁酯、异丙醇钛、硫酸钛、硫酸氧钛中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）所述的磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸铵、磷酸、次磷酸中的一种或几种；所述的钠源为乙酸钠、碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。

9.权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的一种Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基钠离子电池正极材料，其特征在于，所述材料由表面包覆层和P2型锰基钠离子电池正极材料组成；所述表面包覆层为NaTi₂(PO₄)₃。

10.根据权利要求9所述的一种Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基钠离子电池正极材料，其特征在于，所述NaTi₂(PO₄)₃与Na_xMn_aM_1-aO₂的质量比为（0.0005-0.20）：1。