[发明专利]用于预钠化的化合物及其制备方法、正极预钠化材料及其制备方法、钠离子电池

权利要求书

1.一种用于预钠化的化合物，其特征在于，

所述用于预钠化的化合物的化学式为Na_xM_yO_z，其中3≤x≤7，1≤y≤2，4≤z≤7，M为Nb、Ta或V中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的用于预钠化的化合物，其特征在于，

所述用于预钠化的化合物包括：Na₅NbO₅、Na₃NbO₄、Na₄Nb₂O₇、Na₅VO₅、Na₃VO₄、Na₅TaO₅或者Na₃TaO₄。

3.根据权利要求1～2任一项所述的用于预钠化的化合物，其特征在于，

所述用于预钠化的化合物的粒径在10nm-100μm范围内。

4.一种正极预钠化材料，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的用于预钠化的化合物。

5.根据权利要求4所述的正极预钠化材料，其特征在于，所述正极预钠化材料还包括还原剂；可选地，按照质量比计，所述还原剂与所述用于预钠化的化合物的比为(1：100)-(1:1)；

可选地，所述还原剂包括：硼化物、硫化物、磷化物或者还原性单质中的至少一种；

可选地，所述硼化物包括：硼化钴、硼化钼、硼化钙、硼化铝，硼化镁、硼化钛、硼化锆、硼化钨或者硼化镧中的至少一个；

可选地，所述硫化物包括：硫化钠、硫化铁、硫化钴、硫化钼、硫化钨、硫化钛、硫化镁、硫化钙、硫化镧或者硫化钽中的至少一个；

可选地，所述磷化物包括：磷化铁、磷化硼、磷化镍、磷化钠或者磷化锌中的至少一个；

可选地，所述还原性单质包括：单质硫、单质磷、单质硼、单质硅、单质铝、单质锗、单质砷、单质碘、单质钒、单质锰、单质铁、单质钴、单质镍或者单质锡中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的正极预钠化材料，其特征在于，

所述正极预钠化材料还包括包覆层，所述包覆层包覆在所述用于预钠化的化合物的表面；或者所述包覆层包覆在所述用于预钠化的化合物和所述还原剂的混合物的表面；

其中，所述包覆层包括碳包覆层或者导电聚合物包覆层中的任意一种。

7.权利要求1～3任一项所述的用于预钠化的化合物的制备方法，其特征在于，包括：

将M源与钠源混合后，于600℃～1100℃烧结；

其中，M源与钠源混合时，按照金属元素M：Na的摩尔比＝y：[x*(1.2-0.8)]进行混合；所述M源包括金属M的氧化物、金属M的碳酸盐、金属M的硝酸盐、金属M的硫酸盐、金属M的氯化物、金属M的氢氧化物或者金属M的有机化合物中的至少一种；

所述钠源包括碳酸钠、氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠或者氧化钠中的至少一种。

8.权利要求4～6任一项所述的正极预钠化材料的制备方法，其特征在于，包括：

将权利要求1～3任一项所述的用于预钠化的化合物或者权利要求7所述的用于预钠化的化合物的制备方法制得的用于预钠化的化合物与还原剂混合；或者

将权利要求1～3任一项所述的用于预钠化的化合物或者权利要求7所述的用于预钠化的化合物的制备方法制得的用于预钠化的化合物与电解液、还原性添加剂混合。

9.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求4～6任一项所述的正极预钠化材料；或者权利要求8所述的正极预钠化材料的制备方法制得的正极预钠化材料。

10.权利要求9所述的钠离子电池，其特征在于，

所述钠离子电池的电解液中添加有还原性添加剂；

可选地，按照质量比计，所述还原性添加剂在所述电解液中的添加量为0.01％～10％；

可选地，所述还原性添加剂包括碳酸亚乙烯酯、三硫代碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、丙磺酸内酯、丁磺酸内酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、甲基乙基硫醚、四氢噻吩或者双草酸硼酸钠中的至少一种。