[发明专利]一种低残碱含量的钠离子正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低残碱含量的钠离子正极材料，其特征在于，其结构为Na_xNi_yFe_zCu_aMn_bM_1-y-z-a-bO₂，其中0.70≤x≤1.20，0＜y≤0.6，0＜z≤0.4，0＜a≤0.1，0＜b≤0.4，且y+z+a+b≤1，M选自Mg、Ca、Sr、Zr、Ti、W、B中的一种或多种；

所述钠电正极材料的XRD晶体结构中I(113)/I(018)的比值在0.7-1.2之间，FWHM(113)/FWHM(018)比值在1.2-1.8之间；I(006)/I(101)的比值在0.6-1.3之间，FWHM(006)/FWHM(101)比值在1.0-1.5。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，38°-39°之间杂峰的峰强总和与I(012)的比值小于0.2；在40-45°之间无NiO的杂峰。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包覆有铝；优选的，所述正极材料还包覆有磷酸盐。

4.一种权利要求1-3任一项所述的钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：选取2种不同粒度的镍铁铜锰的前驱体；

步骤2)：将2种不同粒度的镍铁铜锰的前驱体分别与钠源、任选的M的化合物混合，将混合物进行烧结，烧结包括三步；第一步在氧气或者压缩空气气氛下，温度T1条件下烧结；第二步将温度升高至T2进行烧结；第三步将温度降至T3进行烧结，得到2种粒度基体的钠电正极材料；

步骤3)：将步骤2)得到的2种基体的钠电正极材料分别与Al化合物充分混合，烧结，得到Al包覆的钠电正极材料；

步骤4)：将步骤3得到的2种正极材料分别与磷酸盐混合，然后进行烧结，得到2种磷酸盐包覆的低残碱含量的钠电正极材料；

步骤5)：将步骤4)得到的2种不同粒度的钠电正极材料混合均匀，得到低残碱含量的钠电正极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，设步骤1)中2种不同粒度的前驱体的粒度大小分别为Y1和Y2，则

a)Y1的D50为2-7um，优选3-6um；BET为5-25m²/g，优选10-20m²/g；粒度分布(D90-D10)/D50为0.4-1.0，优选0.5-0.9；

b)Y2的D50为8-18um，优选10-16um；BET为5-20m²/g，优选8-18m²/g；粒度分布(D90-D10)/D50为0.1-0.6，优选0.2-0.5。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述镍铁铜锰的前驱体的结构式为Ni_yFe_zCu_aMn_b(OH)₂,其中0＜y≤0.6，0＜z≤0.4，0＜a≤0.1，0＜b≤0.4。

7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述钠源的加入量按摩尔比Na：Me＝0.7-1.2:1计,其中Me为Ni、Fe、Cu、Mn的摩尔量之和；更优选地，所述钠源选自碳酸钠、氢氧化钠、草酸钠或者醋酸钠中的任一种或多种；

优选的，步骤2)中含M的化合物选自含Mg、Ca、Sr、Zr、Ti、W、B中的一种或多种；优选地，所述M的掺入量为镍、铁、铜、锰总金属质量的0-1.0％，优选地M的掺入量不为0。

8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中气氛为压缩空气或者氧气，烧结温度T1为600-900℃，烧结时间为3-6h；烧结温度T2为800-1000℃，烧结时间为8-15h；烧结温度T3为400-700℃，烧结时间为2-4h；

优选的，烧结温度T2大于T1。