制备碱金属和过渡金属氟硫酸盐的方法

摘要

本发明涉及制备碱金属和过渡金属氟硫酸盐的方法，该氟硫酸盐可用作通过碱离子交换方式运行的电化学电池的电极材料。该方法包括第一步骤，涉及：制备组成氟硫酸盐元素的前驱体混合物，使所述混合物在环境温度下与固体聚合物接触，对反应介质进行热处理以熔化所述聚合物，随后使前驱体相互反应。在环境温度下，所述聚合物为固体，熔点低于前驱体的反应温度，至少在不超过前驱体反应温度条件下是稳定的，并且可溶于非极性质子惰性有机溶剂中。

主权项

制备由化合物的颗粒组成的材料的方法，所述化合物具有羟磷锂铁石型结构，对应于式(A_1‑aA’_a)_x(Z_1‑bZ’_b)_z(SO₄)_sF_f(I)，其中A表示Li或Na；A’表示空位或至少一种掺杂元素；Z表示至少一种选自Fe、Co和Ni的3d元素；Z’表示空位或至少一种掺杂元素；选择下标a、b、x、z、s和f从而确保所述化合物的电中性，并且a≥0，b≥0，x≥0，z＞0，s＞0，f＞0；并且掺杂剂A和Z’各自的数值“a”和“b”足以保持羟磷锂铁石型结构，所述方法包括：‑步骤1，制备前驱体混合物，其含有一种或多种元素Z的水合硫酸盐、一种或多种元素A的氟化物，在a＞0时，一种或多种元素Z’的前驱体以及在b＞0时，一种或多种元素A’的前驱体；‑步骤2，使步骤1所得混合物与固体基质接触；‑步骤3，将步骤2结束时得到的混合物调节至步骤1中混合前驱体的反应温度，并且保持所述温度直到反应结束；‑步骤4，除去所述固体基质；所述方法的特征在于，所述固体基质是在室温下为固体的聚合物，其熔点低于所述前驱体的反应温度，并且至少在不超过前驱体反应温度条件下是稳定的，所述聚合物可溶于有机溶剂中。