金属氧化物及其应用的制作方法

本发明涉及电池，特别是涉及一种金属氧化物及其应用。

背景技术：

1、传统的氢氧化物前驱体通常为六方晶系，在空气中不稳定，易发生氧化反应且具有吸湿性，从而影响前驱体的热稳定性且储存成本较高，部分氧化后还会导致配钠或配锂减少，进而引起容量下降、表面残碱过高等系列问题。与六方晶系的氢氧化物相比，虽然立方晶系的氧化物结晶度高，稳定性好，但其活性低，导致采用立方晶系的氧化物烧结正极材料时嵌钠困难，从而影响电性能。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种金属氧化物及其应用；所述金属氧化物不仅具有较高的结晶度和稳定性，而且活性高，在制备正极材料时有利于提高钠离子或锂离子的嵌入性，从而改善综合电性能。

2、一种金属氧化物，所述金属氧化物为面心立方结构，空间群为fd-3m，所述金属氧化物的点阵常数a为至所述金属氧化物中拉伸残余应力f1为0.105mpa至5.51mpa，或者压缩残余应力f2为1.05mpa至8.6mpa；

3、所述金属氧化物由喷雾热解法制得，且热解速率k为0.361至48.611。

4、在其中一个实施例中，热解温度t＝938.26-494.18×0.957^k。

5、在其中一个实施例中，所述金属氧化物的晶胞密度ρ＝4.806+9×10-4×t。

6、在其中一个实施例中，所述金属氧化物的晶胞密度ρ为5.22g/cm3至5.55g/cm3。

7、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中(220)晶面衍射角θ＝30.878-0.001t。

8、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中(220)晶面衍射角θ为30.10°至30.42°。

9、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中(311)晶面衍射峰与(111)晶面衍射峰的峰强比n＝5×10-6×t2-0.0032×t+2.2835。

10、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中(311)晶面衍射峰与(111)晶面衍射峰的峰强比n为1.86至3.33。

11、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中氧原子坐标为(x,y,z)，其中，x＝y＝z＝0.264-1×10-5×t。

12、在其中一个实施例中，所述金属氧化物中氧原子坐标为(x,y,z)，其中，x＝y＝z＝0.256至0.258。

13、在其中一个实施例中，所述金属氧化物的晶粒尺寸为至

14、一种由如上所述的金属氧化物前驱体制得的正极材料。

15、一种正极片，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包括如上所述的正极材料。

16、一种二次电池，包括如上所述的正极片。

17、本发明所述的金属氧化物由一定热解速率的喷雾热解法制得，且满足特定的点阵常数和残余应力，使金属氧化物具有较小的晶粒尺寸，有利于增加晶界数量，引入更多的晶格畸变或缺陷，在保持高结晶度和高稳定性的基础上，能够提供额外的嵌钠或嵌锂位点，从而提高了金属氧化物的活性，进而在制备正极材料时促进了钠离子或锂离子的嵌入和迁移，改善了综合电性能。此外，所述金属氧化物还实现了喷雾热解工艺和晶体结构的紧密结合，更易于获得具有特定晶体结构的氧化物前驱体，且不易受多因素影响，有利于节约时间成本和试错成本。

技术特征：

1.一种金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物为面心立方结构，空间群为fd-3m，所述金属氧化物的点阵常数a为至所述金属氧化物中拉伸残余应力f1为0.105mpa至5.51mpa，或者压缩残余应力f2为1.05mpa至8.6mpa；

2.根据权利要求1所述的金属氧化物，其特征在于，热解温度t＝938.26-494.18×0.957^k。

3.根据权利要求2所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物的晶胞密度ρ＝4.806+9×10-4×t。

4.根据权利要求3所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物的晶胞密度ρ为5.22g/cm3至5.55g/cm3。

5.根据权利要求2所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中(220)晶面衍射角θ＝30.878-0.001t。

6.根据权利要求5所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中(220)晶面衍射角θ为30.10°至30.42°。

7.根据权利要求2所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中(311)晶面衍射峰与(111)晶面衍射峰的峰强比n＝5×10-6×t2-0.0032×t+2.2835。

8.根据权利要求7所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中(311)晶面衍射峰与(111)晶面衍射峰的峰强比n为1.86至3.33。

9.根据权利要求2所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中氧原子坐标为(x,y,z)，其中，x＝y＝z＝0.264-1×10-5×t。

10.根据权利要求9所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物中氧原子坐标为(x,y,z)，其中，x＝y＝z＝0.256至0.258。

11.根据权利要求1或2所述的金属氧化物，其特征在于，所述金属氧化物的晶粒尺寸为至

12.一种由如权利要求1至权利要求11任一项所述的金属氧化物前驱体制得的正极材料。

13.一种正极片，其特征在于，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包括如权利要求12所述的正极材料。

14.一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求13所述的正极片。

技术总结
本发明涉及一种金属氧化物及其应用。所述金属氧化物为面心立方结构，空间群为Fd‑3m，所述金属氧化物的点阵常数a为至所述金属氧化物中拉伸残余应力F<subgt;1</subgt;为0.105MPa至5.51MPa，或者压缩残余应力F<subgt;2</subgt;为1.05MPa至8.6MPa；所述金属氧化物由喷雾热解法制得，且热解速率K为0.361至48.611。本发明所述的金属氧化物不仅具有较高的结晶度和稳定性，而且活性高，在制备正极材料时有利于提高钠离子或锂离子的嵌入性，从而改善综合电性能。

技术研发人员：赵海瀛,徐伟,邱天,张艳,郭幸
受保护的技术使用者：华友新能源科技（衢州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20