一种碳复合钠离子正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳复合钠离子正极材料的制备方法，包括以下步骤，S1、将硫酸亚铁、硫酸钠和碳基材料混合均匀，得到正极材料前驱体，S2、将所述正极材料前驱体在无氧条件下于300℃‑450℃进行烧结处理，得到碳复合钠离子正极材料，其中碳嵌入在钠离子正极材料当中。通过本申请方法制备得到的碳复合纳离子正极材料中，碳嵌入在钠离子正极材料当中，从而起到桥梁的作用，将NaxFey(SO4)z颗粒串联到三维网络状碳基骨架中，能显著提高正极材料颗粒间的电荷传输能力，由于碳基材料的引入，抑制了杂质相的生产，目标材料产率显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种碳复合钠离子正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种电池正极材料，特别涉及碳复合钠离子正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池因其具备高容量、高能量、循环可逆性好且产业化技术成熟等特点，已广泛应用于便携式电子产品、电动汽车等消费市场领域。但是，由于地壳中锂元素的含量有限，加上目前锂离子电池回收技术尚未成熟，导致锂离子电池生产成本及销售价格持续升高，限制了锂离子电池在未来大型储能系统的应用。因此，未来大规模储能技术迫切需要一种廉价的电化学储能设备和器件，实现可再生能源循环且高效的利用。钠离子电池由于钠元素资源丰富、能量转换效率高、循环寿命长、维护成本低，以及其与锂离子电池类似的工作原理，被公认为是未来大型储能系统理想的储能器件，可实现将来智能电网能量的实时储存和跨时调度。但是，钠离子电池的产业化发展远远没有达到锂离子电池的成熟度，尤其是正极材料的开发和研究进度缓慢，目前依然存在着储钠容量低、工作电位低、循环稳定性能差、高倍率特性不佳、制备成本高等诸多问题。寻找成本低廉且储钠性能优异的钠离子电池正极材料是钠离子储能电池实际应用的关键之一。现有钠离子正极材料主要有含钠层状过渡金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、将硫酸亚铁、硫酸钠和碳基材料混合均匀，得到正极材料前驱体，S2、将所述正极材料前驱体在无氧条件下于300℃‑450℃进行烧结处理，得到碳复合钠离子正极材料，其中碳嵌入在钠离子正极材料当中。

【技术特征摘要】
1.碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、将硫酸亚铁、硫酸钠和碳基材料混合均匀，得到正极材料前驱体，S2、将所述正极材料前驱体在无氧条件下于300℃-450℃进行烧结处理，得到碳复合钠离子正极材料，其中碳嵌入在钠离子正极材料当中。2.如权利要求1所述的碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，所述钠离子正极材料的分子式为NaxFey(SO4)z，其中x:y:z＝2:1:2、2:2:3、4:1:3、6:1:4或6:5:8。3.如权利要求1所述的碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，所述步S2中烧结时间为1h-24h，烧结气氛为惰性气氛。4.如权利要求1所述的碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中硫酸钠和硫酸亚铁按摩尔比为1:2-3:1进行混合。5.如权利要求1所述的碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，所述碳基材料为碳纳米管、碳纤维、还原的氧化石墨烯或石墨烯。6.如权利要求5所述的碳复合钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极材料前驱体中，碳基材料质量为所述硫酸亚铁和所述硫酸钠混...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建庆，李世玉，高立军，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32