钠离子电池正极材料及其制备方法及应用技术

本发明专利技术一种包覆结构的钠离子电池正极材料及其制备方法。本发明专利技术通过溶胶‑凝胶法制备了Na3V2(PO4)3/C正极材料，合成的两性离子聚合物即可作螯合剂，又作碳源，工艺简单，能快速形成凝胶状，缩短反应时间；且含两性离子结构，可以很好地与磷酸钒钠前驱体相溶，形成稳定碳包覆层。与现有技术相比本发明专利技术的钠离子电池正极材料通过氮元素和硫元素对碳的掺杂提升了正极材料的导电性能和循环性能；同时制备的钠离子电池正极材料具有钠空位，在钠离子嵌入/脱出的过程中保持结构稳定。

Cathode Materials for Sodium Ion Batteries and Their Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
钠离子电池正极材料及其制备方法及应用
本专利技术属于能源材料领域，具体涉及一种钠离子电池正极材料及其制备方法及应用。
技术介绍
钠离子电池正极材料磷酸钒钠(Na3V2(PO4)3)是一种快离子导体，具有离子导电性能比较高、热稳定性优异、可允许钠离子快速通过的大通道、结构稳定、工作电压高、容量高等优点，被认为是一种最具有应用前景的钠离子电池正极材料。但由于其电子电导率比较低以及由此引起电化学极化比较大、循环性能较差等缺点，导致其实际的电化学性能较差，难以产业化。对于嵌钠正极材料，具有NASICON(钠超离子导体)结构的电池正极材料由于具有三开放的框架结构、充放电电压高、储能容量大、快速充放电能力和循环稳定性好等优点，引起了人们广泛的关注。目前大多数研究者通过对Na3V2(PO4)3进行纳米化、包覆导电材料、金属离子掺杂来改善其电化学性能。其中，碳包覆被认为是提高Na3V2(PO4)3电化学性能的一种非常有效的方式。然而，碳包覆Na3V2(PO4)3的钠离子电池正极材料还有很大发展空间，其碳包覆层的导电性及包覆效果还需要进一步完善。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钠离子电池正极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：在甲基烯丙基聚氧乙烯醚、N,N‑二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)铵基丙磺酸内盐以及丙烯酸体系中加入引发剂，加热反应得到两性离子聚合物溶液；将所述两性离子聚合物溶液与磷酸钒钠水溶液进行混合处理，并进行干燥处理，得到钠离子电池正极材料前驱体；将所述钠离子电池正极材料前驱体进行烧结处理，得到钠离子电池正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：在甲基烯丙基聚氧乙烯醚、N,N-二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)铵基丙磺酸内盐以及丙烯酸体系中加入引发剂，加热反应得到两性离子聚合物溶液；将所述两性离子聚合物溶液与磷酸钒钠水溶液进行混合处理，并进行干燥处理，得到钠离子电池正极材料前驱体；将所述钠离子电池正极材料前驱体进行烧结处理，得到钠离子电池正极材料。2.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述磷酸钒钠水溶液的制备方法包括如下步骤：将偏钒酸铵、草酸、磷酸二氢氨及乙酸钠按照钠、钒、磷元素摩尔比为[2～1]:[1～3]:[4～2]配置，其中草酸与偏钒酸铵质量比为[2～1]:[2～1]。3.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过硫酸铵,过硫酸钾和过氧化氢-硫酸亚铁中的任意一种。4.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓海涛，陈少军，陈雨欣，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44