钾离子电池正极材料铷掺杂磷酸钒钾/碳复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了高性能铷掺杂磷酸钒钾/碳复合材料的制备方法，通过反应原料与螯合剂形成均匀溶液，采用溶胶凝胶结合高温煅烧法制备高活性的铷掺杂的磷酸钒钾/碳复合材料。本发明专利技术中螯合剂在高温惰性气氛条件下原位生成高电子电导率的碳，碳既可在高温煅烧中作为还原剂，又可抑制产物颗粒的长大和团聚。钾位掺铷为钾离子的迁移提供更大的通道，同时碳包覆提高材料的电子电导率，使得铷掺杂的磷酸钒钾/碳复合材料具备优异的电化学性能。

Preparation of Rubidium Doped Potassium Vanadium Phosphate/Carbon Composite as Cathode Material for Potassium Ion Batteries

【技术实现步骤摘要】
钾离子电池正极材料铷掺杂磷酸钒钾/碳复合材料的制备方法
本专利技术属于能源材料
，特别涉及一种高性能铷掺杂磷酸钒钾/碳复合材料的制备方法。
技术介绍
发展能源节约技术和新能源发电技术(太阳能发电、风能发电、地热能发电和海洋能发电等)，已成为世界各国有效应对煤炭、石油等化石燃料大量消耗而带来的环境污染和能源危机的高效途径。但由于新能源发电技术存在间歇性、随机性及能量供应波动性较大的缺点，导致新能源发电技术的发展及高效利用受制于现有落后的储能技术，因此，先进储能技术的发展将会促进新能源发电技术的飞速发展，有利于社会的可持续发展。与物理储能技术相比，电化学储能技术具有价格低廉、转换效率高、不受场地制约等优点，成为先进储能技术的发展重点。在各种电化学储能技术中，锂离子电池因其具有较高的能量密度、较长的使用寿命、重量轻以及适应性强等优点，在电化学储能技术中占有较大的市场份额。然而，随着规模化储能及电动汽车的广泛应用，锂离子电池因其存在锂资源匮乏、价格昂贵、功率密度低等缺点，已难以满足大规模应用的需求，因此，发展新型的电化学储能技术已成为化学电源研究的重点。因钠、钾在地壳中的储量丰富(约为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钾离子电池正极材料铷掺杂磷酸钒钾/碳的制备方法，其特征在于以下具体步骤为：(1)将将钒源化合物、磷源化合物、钾源化合物、铷源化合物、螯合剂按摩尔比V：P：K：Rb：C＝2：3：(3‑x)：x：6称量(其中0≤x≤0.1)，并溶于一定量的热蒸馏水中，边搅拌边加热，反应一定时间后将水分蒸发完全，得到蓝色或浅绿色干凝胶；(2)将(1)中的干凝胶烘干，并将烘干后的凝胶置于惰性气氛条件下，并以2℃/min～10℃/min的升温速率加热至700℃～1000℃，恒温4h～12h，随炉冷却至室温，即得到黑色的钾离子电池正极材料K3‑xRbxV2(PO4)3/C复合材料。

【技术特征摘要】
1.钾离子电池正极材料铷掺杂磷酸钒钾/碳的制备方法，其特征在于以下具体步骤为：(1)将将钒源化合物、磷源化合物、钾源化合物、铷源化合物、螯合剂按摩尔比V：P：K：Rb：C＝2：3：(3-x)：x：6称量(其中0≤x≤0.1)，并溶于一定量的热蒸馏水中，边搅拌边加热，反应一定时间后将水分蒸发完全，得到蓝色或浅绿色干凝胶；(2)将(1)中的干凝胶烘干，并将烘干后的凝胶置于惰性气氛条件下，并以2℃/min～10℃/min的升温速率加热至700℃～1000℃，恒温4h～12h，随炉冷却至室温，即得到黑色的钾离子电池正极材料K3-xRbxV2(PO4)3/C复合材料。2.根据权利要求1所述的钾离子电池正极材料铷掺杂磷酸钒钾/碳的制备方法，其特征在于，所述钒源化合物为五氧化二钒、偏钒酸铵、三氯氧钒、硫酸氧钒中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈权启，郑帅，程思琪，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45