The invention provides a process for preparing carbon compound sodium vanadium phosphate binder free cathode is 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 30min, transferred to the hot water tank, adding deionized water to the tank volume of 80%. The water in 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 80 DEG C in an oven blast drying in 24h. The dry carbon matrix was pre sintered at 350 2~6h in N2 atmosphere and calcined at 650~850 C for 6~12h, and a binder free Na3V2 (PO4) 3/C electrode was obtained. As a positive electrode of sodium ion battery, it shows better electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种无粘结剂Na3V2(PO4)3/C复合钠离子电池正极及其制备方法
本专利技术涉及一类高性能无粘结剂钠离子电池正极,特别涉及一种Na3V2(PO4)3/C复合材料电极制备方法,属于电化学电源领域。技术背景锂离子电池因具有高能量密度、高安全性能、低自放电、长寿命、无记忆等优点,不仅广泛应用于各类便携电子设备的电源,也被视为未来电动汽车、野战通讯、大型储能电站的理想电源。然而,锂资源储量有限,随着锂离子电池需求越来越大,锂离子电池的成本也将越来越高。开发低成本的锂离子电池替代物显得尤为迫切。钠离子电池具有和锂离子电池相似的工作原理,但钠的成本远低于锂,在大规模应用方面具有明显的优势,从而成为了国内外电池企业及研究院所的重点研究对象。决定钠离子电池性能的关键在于电极。传统电极制备工艺通过将活性材料、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。且活性材料与导电集流体间通过导电剂间接接触,将直接影响电极中电子传输过程,从而限制电池倍率性能。通过原位生长方式将电极材料直接生长在导电集流体上,不仅可以明显增强活性材料与集流体的电接触,而且可以有效减小导电剂、粘结剂所引起的容量损失,从而显著提升电池的性能。目前,现有正极材料主要为含钠过渡族金属化合物及磷酸铁钠,通常通过固相反应方法制备,反应过程较为复杂。关于直接将正极材料生长在导电集流体上用作无粘结剂电极的报道并不多见。Na3V2(PO4)3是一种新型正极材料,有着较高的充、放电平台和可逆容量,且本身成本较低,具有较强的应用价值。本专利专利技术一种中间液相方法, ...
【技术保护点】
一种无粘结剂钠离子电池Na3V2(PO4)3/C复合电极,其形貌为复合形貌,由颗粒组分为Na3V2(PO4)3/C生长在碳基体上而成,其特征在于,该无粘结剂电极的制备工艺如下: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;称取磷源和碳源于容器中,添加去离子水,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;将碳基体浸泡在步骤(2)中所得液体中1‑4小时,并在80℃的鼓风烘箱中于24h烘干,将烘干后的碳基体在氮气气氛下350℃预烧2~6h,在650~850℃下煅烧6~12h,自然冷却后得到无粘结剂Na3V2(PO4)3/C电极。
【技术特征摘要】
1.一种无粘结剂钠离子电池Na3V2(PO4)3/C复合电极,其形貌为复合形貌,由颗粒组分为Na3V2(PO4)3/C生长在碳基体上而成,其特征在于,该无粘结剂电极的制备工艺如下: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;称取磷源和碳源于容器中,添加去离子水,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;将碳基体浸泡在步骤(2)中所得液体中1-4小时,并在80℃的鼓风烘箱中于24h烘干,将烘干后的...
【专利技术属性】
技术研发人员:倪世兵,唐俊,陈启长,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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