[发明专利]含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料，其通式为M_1-x-yFe_xMn_y(OH)₂，其中0≦x＜1，0≦y＜1，M是金属元素掺杂，为Ni²⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，Zn²⁺，Co²⁺，Co³⁺，Ag⁺，Cr²⁺，Cr³⁺，Pb²⁺，Pb⁴⁺，Ba²⁺，W²⁺，Al³⁺，Ti²⁺，Ti⁴⁺，Cu²⁺，V⁴⁺，Zr⁴⁺，Nb⁵⁺，Mo⁵⁺，Ru⁴⁺中的一种或者多种，其具有独特的纳米球形结构，球形分布均一，球形粒径为1-10μm。

2.权利要求1所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，包括有以下步骤：

1)在反应容器中加入母液，控制母液温度为30℃-65℃，pH为8-13.5，通入保护气保持稳定；

2)将含有M盐、Fe盐、Mn盐的金属盐混合液、络合剂溶液与沉淀剂溶液通过蠕动泵以一定速率泵入三元共沉淀反应釜，控制反应的pH为9-12.5，温度为30℃-65℃，反应时间为1h-30h；

3)反应结束后将浆料陈化一定时间，将陈化结束后的浆料静置，洗涤，过滤后将沉淀烘干6h-24h得到三元前驱体。

3.如权利要求2所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的母液采用去离子水，保护气为惰性气体氮气，氩气，氦气，氖气，氪气中的一种或多种。

4.如权利要求2所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的含有M盐为硫酸盐，硝酸盐，氯化盐中的一种，所述的M盐为Ni²⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，Zn²⁺，Co²⁺，Co³⁺，Ag⁺，Cr²⁺，Cr³⁺，Pb²⁺，Pb⁴⁺，Ba²⁺，W²⁺，Al³⁺，Ti²⁺，Ti⁴⁺，Cu²⁺，V⁴⁺，Zr⁴⁺，Nb⁵⁺，Mo⁵⁺，Ru⁴⁺中的一种或者多种金属盐，Fe盐为硫酸盐，硝酸盐，氯化盐中的一种，Mn盐为硫酸盐，硝酸盐，氯化盐中的一种，金属盐浓度为1M-2M。

5.如权利要求2所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠，咪唑，柠檬酸钠，氨基乙酸，焦磷酸钠中的一种，其浓度为0M-0.2M。

6.如权利要求2所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述的沉淀剂为氢氧化钠，氢氧化钾的一种，其浓度为2M-4M。

7.如权利要求2所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的陈化时间为12h-40h，沉淀烘干的温度为70-150℃。

8.权利要求1所述的含铁锰层状过渡金属氧化物前驱体材料作为钠离子电池正极活性材料的应用。