The invention provides a process for preparing carbon composite vanadium phosphate sodium self supporting cathode an intermediate liquid phase method, concrete steps are taken, the source of sodium vanadium source into a small beaker, adding deionized water, stirring to completely dissolve the 20min, transferred to the hot water tank, adding deionized water to the tank volume of 80% in the water, hot blast oven 12~48h 100~180 c.. The source of phosphorus and organic carbon source in the beaker, adding deionized water, stirring to completely dissolve the 20min, after the middle of the natural cooling liquid drops slowly to dissolved organic carbon source and phosphorus source in the beaker, stirring until the solution turns orange yellow 20min, heated and concentrated to a certain volume. After the carbon substrate immersed in the liquid phase in the precursor of 1 4 hours, and at 60 DEG C in an oven blast drying in 36h. The carbon matrix after soaking under nitrogen atmosphere 350 degrees burn 2~6h, calcined at 650~850 deg. 6~12h, natural cooling to obtain free-standing NaVPO4F/C electrode as the anode of lithium ion battery exhibits good electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种自支撑NaVPO4F/C复合锂离子电池正极及其制备方法
本专利技术涉及一类高性能自支撑锂离子电池正极,特别涉及一种NaVPO4F/C复合材料电极制备方法,属于电化学电源领域。技术背景高性能锂离子电池的研发一直是国内外电池企业及研究院所的重要课题,决定其成败的关键在于高性能锂离子电极的研究与应用。一方面,锂离子电池在现有结构基础上朝着高能量密度与高功率密度方向发展,作为未来电动交通工具与大型储能电站、智能电网的电源;另一方面,锂离子电池朝着柔性化、轻薄化方向延伸,主要作为未来可穿戴化设备的电源。传统电极通过将活性材料、导电剂、粘结剂混合,并涂覆在金属集流体上。导电剂、粘结剂的引入将增加电池重量,降低电池的能量密度。同时,由于活性材料与导电集流体间通过粘结剂物理结合,不能保证在弯曲情况下的稳定性能。因此,开发具有柔韧性的自支撑电极是研制高性能柔性锂离子电池的关键。目前,自支撑负极的研究报道较多,主要集中在两元(两种元素)化合物如氧化物,硫化物等。而正极材料多为三元(三种元素)及以上化合物,难以实现活性正极材料在集流体上的原位生长,且活性材料的均匀性难以控制。
技术实现思路
NaVPO4F是一种新型锂离子电池正极材料,有着较高的充、放电平台和可逆容量,具有较强的实用价值。本专利技术提供一种中间液相方法,制备NaVPO4F/C自支撑正极。一方面,利用中间液相具有特殊的粘稠性,将中间相均匀吸附到碳基体上;另一方面,中间液相有利于反应物之间的均匀混合,从而在固相反应中得到尺寸均匀的NaVPO4F颗粒;此外,中间液相有利于碳源引入并均匀混合,烘干过程中中间相液体结晶 ...
【技术保护点】
一种自支撑锂离子电池NaVPO4F/C复合电极,其形貌为复合形貌,由颗粒组分为NaVPO4F/C均匀生长在碳基体上,其特征在于,该自支撑电极的制备工艺如下:(1)称取钠源、钒源、六次甲基四胺于容器中,添加去离子水,充分搅拌20min至其完全溶解,将溶解好的溶液转移至水热内胆中,添加去离子水至内胆体积的80%,之后在100~180℃的鼓风烘箱中水热12~48h;(2)称取磷源和碳源于容器中,添加适量的去离子水,充分搅拌20min至其完全溶解,将步骤(1)水热冷却后的中间相液体滴加入磷源和碳源的混合溶液中,滴加完后搅拌30min至液体呈橙黄色,将液体在烧杯中,于60℃的鼓风烘箱中烘至不同体积浓度;(3)将碳基体浸泡在步骤(2)中所得液体中1‑4小时,并在60℃的鼓风烘箱中于36h烘干,将浸泡后的碳基体在氮气气氛下350℃预烧2~6h,在650~850℃下煅烧6~12h,自然冷却后得到自支撑NaVPO4F/C电极。
【技术特征摘要】
1.一种自支撑锂离子电池NaVPO4F/C复合电极,其形貌为复合形貌,由颗粒组分为NaVPO4F/C均匀生长在碳基体上,其特征在于,该自支撑电极的制备工艺如下:(1)称取钠源、钒源、六次甲基四胺于容器中,添加去离子水,充分搅拌20min至其完全溶解,将溶解好的溶液转移至水热内胆中,添加去离子水至内胆体积的80%,之后在100~180℃的鼓风烘箱中水热12~48h;(2)称取磷源和碳源于容器中,添加适量的去离子水,充分搅拌20min至其完全溶解,将步骤(1)水热冷却后的中间相液体滴加入磷源和碳源的混合溶液中,滴加完后搅拌30min至液体呈橙黄色,将液体在烧杯中,于60℃的鼓风烘箱中烘至不同体积浓度;(3)将碳基体浸泡在步骤(2)中所得液体中1-4小时,并在...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪世兵,唐俊,康桃,杨学林,
申请(专利权)人:三峡大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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