一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料及其制备方法技术

一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料及其制备方法，所述复合正极材料由以下方法制成：（1）将钒源和柠檬酸溶解于水中，加热搅拌，再加入磷源和钠源，搅拌溶解，得蓝色溶液；（2）将碳纳米管置于所得蓝色溶液中进行超声分散，得悬浊液；（3）将悬浊液超声喷雾干燥，再将所得粉末置于保护性气氛中，烧结，冷却，即成。本发明专利技术多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料在2.0～3.8V电压范围内，0.2C倍率下，首次放电克容量可达114 mAh·g

【技术实现步骤摘要】
一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种复合正极材料及其制备方法，具体涉及一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着石油、天然气等不可再生化石能源的消耗，能源危机的到来引起了越来越多的关注。在此背景下，绿色无污染的新型高能化学电源已成为世界各国竞相开发的热点。锂离子电池是一种新型的化学电源，分别用两个能可逆地嵌入和脱出锂离子的化合物作为正、负极而构成。但是，随着锂离子电池的迅速发展，金属锂的需求量越来越大，但锂元素资源有限，因此，锂离子电池的成本也在不断上升，钠离子电池开始进入人们的视野。钠离子电池可以作为锂离子电池的替代产品，主要是因为钠的储量非常丰富，价格低廉，使得钠离子电池受到越来越多的重视，成为研究的重点。由于磷酸钒钠具有NASICON（钠超离子导体）结构，且具有相对高的放电平台，被视为一种理想的钠离子电池正极材料。但是，由于磷酸钒钠其本身的低电子导电率和离子扩散系数，而制约了它的发展。目前，改进方法主要是颗粒纳米化以及碳包覆来提高其导电率。CN105932277A公开了一种三维多孔磷酸钒钠/碳正极材料的制备方法，具体制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于，由以下方法制成：（1）将钒源化合物和柠檬酸溶解于水中，加热搅拌至溶液变为蓝色，再加入磷源化合物和钠源化合物，搅拌溶解，得蓝色溶液；（2）将碳纳米管置于步骤（1）所得蓝色溶液中进行超声分散，得悬浊液；（3）将步骤（2）所得悬浊液进行超声喷雾干燥，再将超声喷雾干燥所得粉末置于保护性气氛中，烧结，然后随炉冷却至室温，得多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于，由以下方法制成：（1）将钒源化合物和柠檬酸溶解于水中，加热搅拌至溶液变为蓝色，再加入磷源化合物和钠源化合物，搅拌溶解，得蓝色溶液；（2）将碳纳米管置于步骤（1）所得蓝色溶液中进行超声分散，得悬浊液；（3）将步骤（2）所得悬浊液进行超声喷雾干燥，再将超声喷雾干燥所得粉末置于保护性气氛中，烧结，然后随炉冷却至室温，得多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料。2.根据权利要求1所述多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述钒源化合物中钒元素与柠檬酸的摩尔比为1:1～4；所述蓝色溶液中钒离子的浓度为0.01～0.50mol/L。3.根据权利要求1或2所述多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述加热搅拌的温度为60～90℃。4.根据权利要求1～3之一所述多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述钒源化合物、磷源化合物和钠源化合物中钒元素、磷元素与钠元素的摩尔比为1:1.5:1.5～1.6。5.根据权利要求1～4之一所述多孔球形磷酸钒钠/碳管复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述碳纳米管的用量占钒源化合物、磷源化合物、钠源化合物和碳纳米管总质量的百分比为4～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：童汇，陈核章，张宝，王旭，周其杰，郑俊超，张佳峰，喻万景，姚赢赢，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43