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申请/专利权人：赣南师范大学

摘要：本发明公开了一种高比容量钠离子锰基正极材料、其前驱体及制备方法，涉及钠离子二次电池用正极材料技术领域。其中，钠离子电池用锰基前驱体通式为NaxMnyM1‑yOz（0x≤0.5、0.5≤y≤1、2≤z≤3）；锰基钠离子正极材料的通式为NanMnyM1‑yO2（0.5n≤1、0.5≤y≤1）。本发明利用四步法合成含钠离子锰基正极材料，在合成过程中首先将钠离子嵌入到锰基氧化物中，形成一种新型含钠离子锰基前驱体，然后再以含钠离子锰基前驱体为原料采用溶剂热还原法合成锰基钠离子中间体，最后以锰基钠离子中间体为原料高温煅烧合成锰基钠离子正极材料；制备的锰基钠离子正极材料比容量大于160mAhg，同时具有较好的倍率性能以及循环性能，可用于钠离子电池中。

主权项：1.一种锰基钠离子正极材料，其特征在于，利用含钠离子锰基前驱体为原料采用溶剂热还原法合成锰基钠离子中间体，以锰基钠离子中间体为原料高温煅烧合成；含钠离子锰基前驱体为将钠离子嵌入到锰基氢氧化物中制得，含钠离子锰基前驱体的通式为NaxMnyM1-yOz，0x≤0.5、0.5≤y≤1、1≤z≤3；其中M为Ni、Co、Ti、Fe、Zn、Al、Cu、Nb、Ta、V、Cr、Sn、Si、Mo、W、Te、Mg、B、Zr、Y中的任意一种或多种，Mn化合价为+4价；锰基钠离子正极材料的通式为NanMnyM1-yO2，0.5n≤1.5、0.5y≤1，其中M为Ni、Co、Ti、Fe、Zn、Al、Cu、Nb、Ta、V、Cr、Sn、Si、Mo、W、Te、Mg、B、Zr、Y中的任意一种或多种，Mn化合价为+3价；锰基钠离子正极材料的制备方法，包括如下步骤：（1）按含钠离子锰基正极材料NanMnyM1-yOz中Mn和M的物质的量之和的0.5~1.5倍称取钠源化合物，再将钠源化合物、还原剂与含钠离子锰基前驱体NaxMnyM1-yOz混合均匀，得到混合物；（2）在惰性气体气氛保护下，将混合物加入以水和有机试剂做溶剂的反应釜内，在50~300℃温度下反应1~48h，经过滤、洗涤、干燥得到锰基钠离子中间体；（3）以锰基钠离子中间体为原料，在真空或惰性气氛条件下0.5~10℃min的升温速度加热到200~500℃，保温2~30h；然后再以0.5~10℃min的升温速度加热到600~1200℃，煅烧2~60h，降温，得到锰基钠离子正极材料NanMnyM1-yO2。

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