一种离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双三氟甲磺酰亚胺盐离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，制备过程包括：1）将钠源、钒源和磷源在无水乙醇介质中球磨6~10小时后，干燥；2）所得粉末于管式炉中预烧，得到前驱体；3）在前驱体中加入少量碳源及一定量的双三氟甲磺酰亚胺盐，以无水乙醇为介质球磨，烘干后得到粉末；（4）将该粉末在管式炉中氮气气氛下热处理后冷却，得到离子液体改性的碳包覆磷酸钒钠样品。该材料应用于钠离子电池正极材料，与未添加离子液体的碳包覆磷酸钒钠相比，拥有更高的放电比容量和更好的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法
本专利技术涉及一种离子液体（双三氟甲磺酰亚胺盐）改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料及其制备方法，属于电化学电源领域。技术背景近年来，全球二次电池的市场需求呈现逐年持续快速增长的态势，锂离子电池由于能量密度高，循环寿命长等优势已成为应用最为广泛的二次电池，然而，由于锂在地壳中含量低至0.0065%，远远不能满足市场需求以及可持续发展的理念，因此寻求一种锂的替代品势在必行。钠元素与锂元素位于同一主族，具有相似的物理化学性质，钠在地壳中大量存在（2.8%，地壳中第四丰富的元素），且分布广泛，提取简单，使得钠成为极佳的替代之选。与锂离子电池相比，钠盐原材料储量丰富，价格低廉；钠盐特性允许使用低浓度电解液，可降低成本；钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8%左右，降低重量10%左右；由于钠离子电池无过放电特性。然而，由于钠离子的半径大于锂离子，使得钠离子电池电极材料在钠离子的嵌入/脱出过程中困难，因此，性能优异的钠离子电池电极材料更加难求。NASICON结构磷酸钒钠（Na3V2(PO4)3）因具有较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将钠源、钒源和磷源在无水乙醇介质中球磨6~10小时后，干燥，所得粉末于管式炉中预烧，得到前驱体；（2）在前驱体中加入碳源及双三氟甲磺酰亚胺盐，以无水乙醇为介质球磨，烘干后得到粉末，将该粉末在管式炉中氮气气氛下进行烧结，得到磷酸钒钠/碳复合正极材料；（3）将所得正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比为70~80：20~15：10~5搅拌成浆料，涂布于铝箔上，经过干燥、冲膜和压膜制成钠离子电池正极材料极片。

【技术特征摘要】
1.一种离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将钠源、钒源和磷源在无水乙醇介质中球磨6~10小时后，干燥，所得粉末于管式炉中预烧，得到前驱体；（2）在前驱体中加入碳源及双三氟甲磺酰亚胺盐，以无水乙醇为介质球磨，烘干后得到粉末，将该粉末在管式炉中氮气气氛下进行烧结，得到磷酸钒钠/碳复合正极材料；（3）将所得正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比为70~80：20~15：10~5搅拌成浆料，涂布于铝箔上，经过干燥、冲膜和压膜制成钠离子电池正极材料极片。2.权利要求1所述的离子液体改性的高性能磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中预烧是在氮气气氛下300~400℃预烧4~8小时；步骤（2）中烧结是在氮气气氛中以6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露露，周英贤，杨学林，马迪，丁晓凯，王吉青，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42