一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法技术

一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠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）将钒源化合物和还原剂溶于水，加热，再加入磷源化合物和钠源化合物，得混合溶液；（2）加入极性大于水的有机溶剂，置于密闭容器中加热反应，冷却，离心，洗涤沉淀并烘干，得前驱体粉末；（3）与葡萄糖混合，于保护性气氛中烧结，冷却，即成。本发明专利技术正极材料外观为球形，一次颗粒直径为50～200nm；将其组装成电池，在2.0～3.8V电压范围内，0.2C、10C倍率下，首次放电克容量分别可达110 mAh·g

A porous spherical carbon coated sodium vanadate composite cathode material and its preparation method

A kind of porous spherical carbon coated sodium vanadium phosphate composite anode material and preparation method thereof, wherein the composite material made by the following methods: (1) the source of vanadium compounds and reducing agent dissolved in water, heating, adding phosphorus compounds and sodium source compounds, a mixed solution; (2) adding organic solvent more than water, heating, cooling in a closed container, centrifugation, washing the precipitate and drying precursor powder; (3) mixed with glucose, in a protective atmosphere in sintering, cooling, namely. The appearance of the invention is spherical cathode material, a particle diameter of 50 ~ 200nm; to be assembled into battery, in 2 ~ 3.8V voltage range, 0.2C, 10C, the initial discharge capacity of up to 110 grams of mAh - G

【技术实现步骤摘要】
一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种磷酸钒钠复合正极材料及其制备方法，具体涉及一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠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低的电子导电率和离子扩散系数，而制约了它的发展。CN105932277A公开了一种三维多孔磷酸钒钠/碳正极材料的制备方法，具体制备步骤如下：（1）将称量好的钒源溶解在去离子水与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，其特征在于，由以下方法制成：（1）将钒源化合物和还原剂溶于水中，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，得混合溶液；（2）在步骤（1）所得混合溶液中加入极性大于水的有机溶剂，置于密闭容器中加热反应，冷却，离心，洗涤沉淀并烘干，得前驱体粉末；（3）将步骤（2）所得前驱体粉末与葡萄糖混合均匀，再置于保护性气氛中烧结，冷却，得多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，其特征在于，由以下方法制成：（1）将钒源化合物和还原剂溶于水中，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，得混合溶液；（2）在步骤（1）所得混合溶液中加入极性大于水的有机溶剂，置于密闭容器中加热反应，冷却，离心，洗涤沉淀并烘干，得前驱体粉末；（3）将步骤（2）所得前驱体粉末与葡萄糖混合均匀，再置于保护性气氛中烧结，冷却，得多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料。2.根据权利要求1所述多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述钒源化合物中钒元素与还原剂的摩尔比为1:0.4～4.0；所述混合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所述多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，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之一所述多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，其特征在于：步骤（1）中，所述钒源化合物中钒元素、磷源化合物中磷元素与钠源化合物中钠元素的摩尔比为1:1.5:1.5～2.0。5.根据权利要求1～4之一所述多孔球形碳包覆磷酸钒钠复合正极材料，其特征在于：步骤（2）中，所述混合溶液与有机溶剂的体积比为1:0.1～10；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇或丙醇中的一种或几种；置于密闭容器中溶液的体积占密闭容器容积的40～8...

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