(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103765640 A
(43)申请公布日 2014.04.30
(21)申请号 CN201280041525.9
(22)申请日 2012.06.13
(71)申请人 丰田自动车株式会社
    地址 日本爱知县
(72)发明人 野濑雅文
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限公司
    代理人 苗堃
(51)Int.CI
      H01M4/58
      C01B25/45
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      钠电池用正极活性物质及其制造方法
(57)摘要
丰田是哪个国家的      本发明提供工作电位高、能以高电位进行充放电的钠电池用正极活性物质及其制造方法。以下述通式（1）表示为特征的钠电池用正极活性物质及其制造方法。通式（1）Na
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种钠电池用的正极活性物质，其特征在于，以下述通式（1）            表示，           
通式（1）：Na<sub>x</sub>M<sub>y</sub>（AO4）<sub>z</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）<sub>w</sub>
（式（1）中，M是选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu以及            Zn中的至少1种，A是选自Al、Si、P、S、Ti、V以及W中的至少1            种，x满足4≥x≥2，y满足4≥y≥1，z满足4≥z≥0，w满足1≥w≥0，z和w            的至少一者为1以上）。           
2.根据权利要求1所述的钠电池用正极活性物质，其中，所述式            （1）中，所述M在充电前为2价。           
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的钠电池用正极活性物质，            其中，具有归属于空间Pn2<sub>1</sub>a的晶体结构。           
4.根据权利要求1～3中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            中，所述式（1）中，所述M是选自Mn、Co以及Ni中的至少1种，            其一部分可以被选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu以及Zn中的            并与该M不同的至少1种置换。           
5.根据权利要求1～4中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            中，所述式（1）中，所述M为Ni，Ni的一部分可以被选自Ti、V、            Cr、Mn、Fe、Co、Cu以及Zn中的至少1种置换。           
6.根据权利要求1～5中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            中，所述式（1）中，所述A是选自Si、P以及S中的至少1种，其一            部分可以被选自Al、Si、P、S、Ti、V以及W中的并与该A不同的至            少1种置换。           
7.根据权利要求1～6中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            中，所述式（1）中，所述A为P，P的一部分可以被选自Al、Si、S、            Ti、V以及W中的至少1种置换。           
8.根据权利要求1～7中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            以通式Na<sub>4</sub>Ni<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）表示。           
9.根据权利要求1～7中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            以通式Na<sub>4</sub>Mn<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）表示。           
10.根据权利要求1～7中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其                            以通式Na<sub>4</sub>Co<sub>3</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）表示。           
11.根据权利要求1～7中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            以通式Na<sub>4</sub>Co（<sub>3-a</sub>）Mn<sub>a</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）表示，其中，a满足0.3≤a≤0.8。           
12.根据权利要求1～7中任一项所述的钠电池用正极活性物质，其            以通式Na<sub>4</
sub>Co（<sub>3-b-c</sub>）Mn<sub>b</sub>Ni<sub>c</sub>（PO<sub>4</sub>）<sub>2</sub>（P<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）表示，其中，b满足0.3≤b≤1.0，            c满足0.3≤c≤1.0。           
13.一种钠电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，是权利            要求1～12中任一项所述的钠电池用正极活性物质的制造方法，包含如            下工序：           
临时煅烧工序，在大气气氛下以150～500℃对至少包含含Na化合            物、含有所述M的含M化合物、含有所述A的含A化合物以及含P            化合物的原料混合物进行煅烧；和           
正式煅烧工序，在所述临时煅烧后，在大气气氛下以500～800℃对            所得临时煅烧物进行煅烧。           
14.根据权利要求13所述的钠电池用正极活性物质的制造方法，其            中，包含粉碎工序，在所述临时煅烧工序之前，对所述含Na化合物、            所述含M化合物、所述含A化合物以及所述含P化合物进行粉碎。           
说  明  书
<p>技术领域       
本发明涉及钠电池用正极活性物质及其制造方法。       
背景技术       
近年来伴随着个人电脑、摄像机、手机等信息相关器材、通信器材        等的急速普及，用作其电源的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业        界也开展电动车、混合动力汽车用的高输出且高容量的电池的开发。在        各种电池之中锂电池由于能量密度和输出高而受到注目。       
在锂电池中，一般将镍酸锂、钴酸锂等具有层状结构的锂金属复合        氧化物用作正极活性物质，将能够吸留·放出锂离子的碳材料、锂金属、        锂合金等用作负极活性物质。另外，介于正极与负极之间的电解质使用        溶解有锂盐的电解液、含有锂的固体电解质等。       
如上所述，锂电池的能量密度、输出优异，另一方面，伴随着锂电        池的需要增大，锂的价格升高、锂的蕴藏量受限等成为批量生产、大型        化的瓶颈。       
于是，也开展了用资源蕴藏量丰富、低成本的钠来代替锂的钠电池        的研究（例如，专利文献1、非专利文献1～4）。