一种聚阴离子型钠离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚阴离子型钠离子电池正极材料及其制备方法。该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有如下化学式：Na4+2βFe3‑β(PO4)2P2O7，其中，0≤β≤1/4，其具有正交晶体结构，属于Pn21a空间群，该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有碳包覆层，所述碳包覆层的厚度优选为3‑5nm。本发明专利技术的电池正极材料热稳定性佳，原料成本低，是一种极具竞争力的新一代钠离子电池正极材料，并且，本发明专利技术工艺流程简单、设备投入少、连续化程度高，成本可控，易于工业放大，所得产品颗粒均一且纯度高，碳层均匀。

A Polyanionic Sodium Ion Battery Cathode Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种聚阴离子型钠离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术属于钠离子电池正极材料领域，更具体地，涉及一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，以及该钠离子电池正极材料的制备方法。
技术介绍
近年来，全球的环境问题日益严峻，对于新型可再生能源的开发已经迫在眉睫。锂离子电池作为最具发展前景的可持续能源，凭借其高度的安全性、高能量密度、长使用寿命等优点，已被广泛应用于各种便携式移动设备、电动汽车以及能源存储等多领域。但由于全球锂资源极度分布不均以及现今快速大量的消耗，其生产及使用成本必然会受到极大地影响。因此，钠离子电池因其广泛的钠资源分布，在全球储能领域受到了广泛的研究与关注。其中，正极材料作为整个电池体系的关键一环，其循环稳定性、输出电压、热稳定性、输出容量、功率密度等指标在整个电池体系中起到了决定性的因素。目前该类聚阴离子型钠离子电池正极材料的主要制约因素是其较低的电子电导率和较高的离子传输距离。因此，将其进行纳米化在其表面包覆碳层或者建立二维及三维碳骨架网络来提高电子电导率是非常有效的手段。同时，针对大规模工业生产，现有的聚阴离子型正极材料的制备方法主要是水热法或溶剂热法，高温固相法等。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于，该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有如下化学式：Na4+2βFe3‑β(PO4)2P2O7，其中，0≤β≤1/4，其具有正交晶体结构，属于Pn21a空间群，该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有碳包覆层，所述碳包覆层的厚度优选为3‑5nm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料，其特征在于，该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有如下化学式：Na4+2βFe3-β(PO4)2P2O7，其中，0≤β≤1/4，其具有正交晶体结构，属于Pn21a空间群，该聚阴离子型钠离子电池正极材料具有碳包覆层，所述碳包覆层的厚度优选为3-5nm。2.一种聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法的步骤如下：A、制备前驱体按照化学式Na4+2βFe3-β(PO4)2P2O7计量称取钠源、铁源、磷源，与碳源、螯合剂、抗氧剂和水混合，充分搅拌溶解后，将所得溶液蒸干，得到均一分散的溶胶-凝胶前驱体；其中0≤β≤1/4；B、前驱体干燥在惰性气体保护下，将步骤A所得的溶胶-凝胶前驱体干燥，得到前驱体粉末，并将所得前驱体粉末进行研磨；C、前驱体粉末煅烧在惰性气体保护下，将步骤B所得的前驱体粉末进行两步程序升温处理：(1)第一步程序升温至300-400℃，煅烧后冷却，将冷却后的前驱体粉末进行二次研磨；(2)继续通入惰性气体保护，第二步程序升温至450～550℃，煅烧后冷却，得到所述材料。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明哲，李用成，纪勇，滕国清，窦士学，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：辽宁星空钠电电池有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21