【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钠离子电池领域，尤其涉及一种聚阴离子型前驱体、钠离子电池正极材料及其制备方法、钠离子电池和涉电设备。
技术介绍
1、聚阴离子正极材料是现有的钠离子电池正极材料中非常重要的一种，在储能领域得到了广泛关注。
2、目前固相法是聚阴离子正极材料的主要制备方法，然而，固相法由于本身所存在的混料不均匀的缺陷，导致所得材料金属与p的比例难以控制且纯度较低。此外，现有技术主要集中在以fe为主的金属元素上，聚阴离子正极材料的种类和应用受到较大限制。
3、一步固相合成法存在烧结产气量大的问题，导致正极材料能量密度与压实密度、振实密度等较低，影响了其商业化应用。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种聚阴离子型前驱体、钠离子电池正极材料及其制备方法、钠离子电池和涉电设备，以解决上述问题。
2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
3、本申请提供一种聚阴离子型前驱体，其化学通式为naqmm+nm’wpxoy·zh2o；
4、其中，m为fe、ni、co、mn中的一种或多种；m’为除m外的过渡金属元素、mg、ca、sr、al中的一种或多种；m表示m2+的含量，n表示m3+的含量，0≤m/(m+n)≤0.35，0≤w/(m+n)≤0.1，0.32≤q/(m+n+w)≤0.70，0.70≤(m+n+w)/x≤0.82，0≤z/(m+n+w)≤10，根据m’的价态选择q、m、n、w、x、y的值以使所述化学通式保持电荷平衡。
5
6、(1)m为fe和mn；
7、(2)所述除m外的过渡金属元素包括ti、v、cr、zr、nb、w、cr、cu、zn、mo、sc、y；
8、(3)0.40≤q/(m+n+w)≤0.65；
9、(4)0.26≤q/x≤0.60；
10、(5)0≤m/(m+n)≤0.33；或者，0≤m/(m+n)≤0.30；或者，0≤m/(m+n)≤0.26；
11、(6)0≤w/(m+n)≤0.05；
12、(7)0.71≤(m+n+w)/x≤0.77；
13、(8)m’的价态为+α价，q+2m+3n+αw+5x＝2y；
14、(9)m’的价态为+α价，1≤α≤5；或者，2≤α≤4；
15、(10)0≤z/(m+n+w)≤6；或者，0≤z/(m+n+w)≤3；
16、(11)所述聚阴离子型前驱体中含有磷酸根和/或焦磷酸根；
17、(12)所述聚阴离子型前驱体中含有焦磷酸根，焦磷酸根中的p含量占聚阴离子型前驱体中总p含量的10wt％以上；
18、(13)所述聚阴离子型前驱体中，na的含量为4wt％～10wt％；
19、(14)所述聚阴离子型前驱体中，p的含量为15wt％～25wt％；
20、(15)所述聚阴离子型前驱体中，m和m’的总含量为20wt％～32wt％；
21、(16)所述聚阴离子型前驱体中，s的含量小于0.5wt％；
22、(17)所述聚阴离子型前驱体中，s和n的总含量小于0.8wt％；
23、(18)所述聚阴离子型前驱体中，s、n和c的总含量小于1.0wt％；
24、(19)所述聚阴离子型前驱体中，杂元素的含量小于3.0wt％；或者，杂元素的含量小于1.5wt％；
25、(20)所述聚阴离子型前驱体中，n(s)∶n(m+m’)≤0.1，或者，n(s)∶n(m+m’)≤0.06；
26、(21)所述聚阴离子型前驱体中，n(s+n)∶n(m+m’)≤0.1，或者，n(s+n)∶n(m+m’)≤0.06；
27、(22)所述聚阴离子型前驱体中，n(s+n+c)∶n(p)≤0.1，或者，n(s+n+c)∶n(p)≤0.06；
28、(23)所述聚阴离子型前驱体为无定形态；
29、(24)所述聚阴离子型前驱体的振实密度td为0.9～1.4g/cm3；
30、(25)所述聚阴离子型前驱体的bet为5～25m2/g；
31、(26)所述聚阴离子型前驱体的一次颗粒的平均粒径为50～200nm；
32、(27)所述聚阴离子型前驱体的二次颗粒的平均粒径d50满足：1μm≤d50≤10μm；
33、(28)所述聚阴离子型前驱体的粒径分布满足：d10≤1μm，1μm≤d50≤10μm，d90≤50μm；
34、(29)所述聚阴离子型前驱体的一次颗粒呈球形或类球形；
35、(30)所述聚阴离子型前驱体的xrd图谱中，在20°≤2θ≤70°的测试范围内，最高峰的峰位置在26°～32°之间；
36、(31)所述聚阴离子型前驱体难溶于水；
37、(32)所述聚阴离子型前驱体符合所述化学通式naqmm+nm’wpxoy·zh2o。
38、作为同一个专利技术构思，本申请还提供一种聚阴离子型前驱体，含有化学通式为naqmm+nm’w(po4)e(p2o7)f·zh2o的物质；
39、其中，m为fe、ni、co、mn中的一种或多种；m’选自除m外的过渡金属元素、mg、ca、sr、al中的一种或多种；m表示m2+的含量，n表示m3+的含量，0≤m/(m+n)≤0.35，0≤w/(m+n)≤0.1，0.32≤q/(m+n+w)≤0.70，0.68≤(m+n+w)/(e+2f)≤0.80，0≤e/(e+2f)≤0.90，0.1≤2f/(e+2f)≤1，0≤z/(m+n+w)≤10，根据m’的价态选择q、m、n、w、e、f的值以使所述化学通式保持电荷平衡。
40、上述通式naqmm+nm’wpxoy·zh2o中的pxoy包括磷酸根和焦磷酸根，即该通式也可以写成naqmm+nm’w(po4)e(p2o7)f·zh2o，即x＝e+2f，y＝4e+7f。
41、可选地，所述聚阴离子型前驱体满足以下条件中的一个或多个：
42、(1)m为fe和mn；
43、(2)所述除m外的过渡金属元素包括ti、v、cr、zr、nb、w、cr、cu、zn、mo、sc、y；
44、(3)0.40≤q/(m+n+w)≤0.65；
45、(4)0.26≤q/(e+2f)≤0.60；
46、(5)0≤m/(m+n)≤0.33；或者，0≤m/(m+n)≤0.30；或者，0≤m/(m+n)≤0.26；
47、(6)0≤w/(m+n)≤0.05；
48、(7)0.71≤(m+n+w)/(e+2f)≤0.77；
49、(8)m’的价态为+α价，q+2m+3n+αw+5(e+2f)＝2(4e+7f)；
50、(9)m’的价态为+α价，1≤α≤5；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚阴离子型前驱体，其特征在于，含有化学通式为NaqMm+nM’wPxOy·zH2O的物质；
2.根据权利要求1所述的聚阴离子型前驱体，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
3.一种聚阴离子型前驱体，其特征在于，含有化学通式为NaqMm+nM’w(PO4)e(P2O7)f·zH2O的物质；
4.根据权利要求3所述的聚阴离子型前驱体，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
5.一种聚阴离子型前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的聚阴离子型前驱体的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
7.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料的原料包括聚阴离子型前驱体、钠源和碳源。
8.根据权利要求7所述聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于，所述聚阴离子型前驱体为权利要求1～4所述的聚阴离子型前驱体，或者为权利要求5～6所述的聚阴离子型前驱体的制备方法获得的聚阴离子型前驱体。
9.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，
10.一种权利要求7～9中任一项所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法满足以下条件中的一个或多个：
12.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求7～9中任一项所述的聚阴离子型钠离子电池正极材料。
13.一种涉电设备，其特征在于，包括权利要求12所述的钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种聚阴离子型前驱体，其特征在于，含有化学通式为naqmm+nm’wpxoy·zh2o的物质；
2.根据权利要求1所述的聚阴离子型前驱体，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
3.一种聚阴离子型前驱体，其特征在于，含有化学通式为naqmm+nm’w(po4)e(p2o7)f·zh2o的物质；
4.根据权利要求3所述的聚阴离子型前驱体，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
5.一种聚阴离子型前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的聚阴离子型前驱体的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
7.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于，所述钠离子电池正极材料的原料包括聚阴离子型前驱体、钠源和碳源。
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【专利技术属性】
技术研发人员：訚硕，刘彪，袁国和，张雨英，谢颜江，
申请(专利权)人：中伟新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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