[发明专利]一种无相变的正负极两用的钠离子电池材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无相变的正负极两用的钠离子电池材料，其特征在于，化学式为Na_0.7Ni_0.25Fe_0.2Ti_0.55O₂。

2.权利要求1所述的无相变的正负极两用的钠离子电池材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将钠源化合物、镍源化合物、铁源化合物、钛源化合物按照摩尔比与螯合剂溶解于水中后，加热挥发溶剂，得到凝胶前驱体；

B)将所述凝胶前驱体干燥后进行研磨，得到前驱体粉末；

C)将所述前驱体粉末依次经过第一次煅烧、第二次煅烧，得到正负极两用的钠离子电池材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钠源化合物选自醋酸钠、碳酸钠、硝酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种；

所述镍源化合物选自醋酸镍，硝酸镍，草酸镍，硫酸镍和氯化镍中的一种或多种；

所述铁源化合物选自醋酸铁，硝酸铁，草酸铁，硫酸铁和氯化铁中的一种或多种；

所述钛源化合物选自钛酸四丁酯，四氯化钛，钛酸四乙酯，异辛醇钛，钛酸异丙酯，硫酸氧钛中的一种或多种；

所述螯合剂选自柠檬酸、草酸、酒石酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一次煅烧的升温速率为2～10℃/min，升温至350～600℃，保温至前驱体粉末充分分解；

所述第二次煅烧的升温速率为2～10℃/min，升温至800～1000℃，保温10～24h至形成无杂相的P2相结构；

所述第一次煅烧、第二次煅烧在空气气氛下进行。

5.权利要求1所述的无相变的正负极两用的钠离子电池材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将钠源化合物、镍源化合物、铁源化合物、钛源化合物按照摩尔比固相研磨混合，得到前驱体粉末；

B)将所述前驱体粉末经过一次或两次煅烧，得到正负极两用的钠离子电池材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体粉末经过一次煅烧；

所述一次煅烧的升温速率为2～10℃/min，升温至800～1000℃，保温10～24h至形成无杂相的P2相结构；

所述钠源化合物选自氧化钠、碳酸钠中的一种或多种；

所述镍源化合物选自氧化镍；

所述铁源化合物选自氧化铁；

所述钛源化合物选自二氧化钛、三氧化二钛、钛酸钠和一氧化钛中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体粉末经过两次煅烧；

第一次煅烧的升温速率为2～10℃/min，升温至350～600℃，保温至前驱体粉末分解成氧化物；

第二次煅烧的升温速率为2～10℃/min，升温至800～1000℃，保温10-24h至形成无杂相的P2相结构；

所述钠源化合物选自碳酸钠、醋酸钠、硝酸钠、草酸钠和柠檬酸钠中的一种或多种；

所述镍源化合物选自醋酸镍，硝酸镍，草酸镍和硫酸镍中的一种或多种；

所述铁源化合物选自醋酸铁，硝酸铁，草酸铁和硫酸铁中的一种或多种；

所述钛源化合物选自二氧化钛、三氧化二钛、一氧化钛、钛酸钠中的一种或多种。

8.一种钠离子电池正极和负极电极片，其特征在于，由权利要求1所述的正负极两用的钠离子电池材料，或权利要求2～7任一项所述的制备方法制备的正负极两用的钠离子电池材料，导电添加剂、粘结剂和溶剂制备而成。

9.一种钠离子电池，其特征在于，由正极和负极、隔膜、有机电解液组成，所述正极材料和负极材料为权利要求8所述的钠离子电池正极和负极电极片。

10.权利要求9所述的钠离子电池在太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站或通信基地大规模能量储能器件中的应用。