一种掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用，该复合材料由氮掺杂碳层包覆球形磷酸钒锰钠构成，其制备方法是将磷源、钠源、锰源、钒源混合先进行水热反应，再与含氮碳源复合后，高温煅烧，得到掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料，该复合材料作为钠离子电池正极材料具有优异的电化学性能，且其制备方法简单、流程短，成本低，具有极大的商业应用前景。

Nitrogen doped carbon coated spherical vanadium manganese manganese composite material, preparation method thereof and application in sodium ion battery

The invention discloses a nitrogen doped carbon coated spherical manganese vanadium phosphate sodium composite material and a preparation method and the application of sodium ion battery, the composite material by nitrogen doped carbon coated spherical manganese vanadium phosphate sodium composition, its preparation method is phosphorus source, sodium, manganese, vanadium source source source mixed the first hydrothermal reaction with nitrogen containing carbon source composite after high-temperature calcination, obtain nitrogen doped carbon coated spherical manganese vanadium phosphate sodium composite material, the composite material as cathode materials of sodium ion battery has excellent electrochemical performance, and the preparation method is simple, short process, low cost, has great commercial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用
本专利技术涉及一种钠离子电池正极材料，特别涉及一种表面包覆氮掺杂碳的球形磷酸钒锰钠复合材料及其制备方法，和掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料作为钠离子电池正极材料的应用。
技术介绍
锂离子电池由于具有高能量密度、高稳定性、长寿命等优势，已经迅速占据便携式电子产品(笔记本电脑，智能移动装备，平板电脑等)市场，并不断向电动交通工具领域渗入。但是，锂资源在地壳中储量低，并且地域分布不均，使得锂离子电池在大范围推广应用的过程中锂价不断攀升，导致锂离子电池价格居高不下。因此，锂离子电池在大规模储电领域的应用受到限制。钠离子电池由于钠资源蕴藏量丰富、环境友好，被认为是一种理想的大规模储电应用技术而得到世界的广泛关注。过去的几十年时间里，科研工作者对钠离子电池的正极材料开展了广泛研究。在现有的正极材料体系中，聚阴离子型化合物体系被认为是最具有商业前景的钠电正极材料体系。在聚阴离子型化合物体系中，NASICON型磷酸盐体系材料由于具有优异的钠离子电导率，且材料结构稳定性及热稳定性高，引起世界广泛关注。目前报道的NASICON型磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料，其特征在于：由氮掺杂碳层包覆球形磷酸钒锰钠构成。

【技术特征摘要】
1.一种掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料，其特征在于：由氮掺杂碳层包覆球形磷酸钒锰钠构成。2.根据权利要求1所述的掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料，其特征在于：掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠的粒径分布为500～2000nm，碳层厚度为2～10nm，磷酸钒锰钠与氮掺杂碳层的质量比为9.5:0.5～9.9:0.1。3.权利要求1或2所述的掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料的制备方法，其特征在于：磷源、钠源、锰源和钒源在溴化十六烷三甲基铵作用下分散溶解在水中，得到混合液；所述混合液转移至反应釜中，在170～210℃温度下进行水热反应，水热反应完成后，在水热反应产物中加入含氮碳源，在加热搅拌作用下挥发溶剂，得到前驱体；所述前驱体置于惰性气氛下，在650～800℃温度下煅烧，即得。4.根据权利要求3所述的掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料的制备方法，其特征在于：所述溴化十六烷三甲基铵与磷酸钒锰钠的摩尔比为0.1～0.8:1。5.根据权利要求3所述的掺氮碳包覆球状磷酸钒锰钠复合材料的制备方法，其特征在于：钒源、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治安，李煌旭，肖志伟，尚国志，陈晓彬，赖延清，张凯，李劼，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43