氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料及其制备和在钠离子电池中的应用制造技术

本发明专利技术属于钠离子电池电极材料领域，具体公开了一种氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料，包括还原氧化石墨烯，以及原位复合在其表面的活性颗粒；所述的活性颗粒为碳包覆的氟化磷酸焦磷酸铁钠；所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠的化学式为Na4Fe3PO4P2O7F3。本发明专利技术还提供了所述的材料的制备方法和应用。该材料具有高理论量，高电压，循环稳定，原料成本低廉的特点，具有良好的工业化前景。本发明专利技术发现，通过所述的全新的活性成分，配合所述创新的双碳原位复合形貌，有助于有效解决现有铁基正极材料相转变问题、稳定性差、电学性能差等技术问题，有效提升材料的电压、容量、倍率和循环稳定性。

Sodium Ferrophosphate @C@RGO Fluorinated Phosphate Composites and Their Preparation and Application in Sodium Ion Batteries

【技术实现步骤摘要】
氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料及其制备和在钠离子电池中的应用
本专利技术涉及一种钠离子电池材料领域，具体涉及钠离子电池的正极活性材料。
技术介绍
锂离子电池由于具有高能量密度、高稳定性、长寿命等优势，在过去二十年获得了巨大的成功，但是锂资源在地壳中储量低，无法成为大规模纯能的关键。因此，钠离子电池的研究成为时下的热点，钠离子电池由于钠资源蕴藏量丰富、环境友好，被认为是一种理想的大规模储电应用技术。钠离子电池和锂离子电池虽表面上看仅仅是嵌入离子的不同，但隶属于不同的领域，对电极材料的要求截然不同。例如，钠离子比锂离子要大55％左右，钠离子在相同结构材料中的嵌入和扩散往往都相对困难，同时嵌入后材料的结构变化会更大，因而电极材料的比容量、动力学性能和循环性能等都相应地变差。相比于锂离子电池领域，钠离子电池领域还有很多技术难题需要克服，其技术成熟度严重滞后于锂离子电池。过去的几十年时间里，科研工作者对钠离子电池的正极材料开展了广泛研究。在现有的正极材料体系中，研究人员追求高容量，长循环，高稳定性，以及需求其原料来源广泛。铁基体系的材料由于其原料易得，来源广泛的特性是被认为是最具有商业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料，其特征在于：包括还原氧化石墨烯，以及原位复合在其表面的活性颗粒；所述的活性颗粒为碳包覆的氟化磷酸焦磷酸铁钠；所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠的化学式为Na4Fe3PO4P2O7F3。

【技术特征摘要】
1.一种氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料，其特征在于：包括还原氧化石墨烯，以及原位复合在其表面的活性颗粒；所述的活性颗粒为碳包覆的氟化磷酸焦磷酸铁钠；所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠的化学式为Na4Fe3PO4P2O7F3。2.如权利要求1所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料，其特征在于：氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料的粒径为100～1000nm；比表面积大于或等于500m2/g。3.根据权利要求1或2所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料，其特征在于：RGO为氟化磷酸焦磷酸铁钠的5～15wt.％，余量为所述的活性颗粒。4.一种权利要求1～3任一项所述的氟化磷酸焦磷酸铁钠@C@RGO复合材料的制备方法，其特征在于：将磷源、钠源、铁源，氟源，RGO及络合剂分散在水中的混合液，调节混合液的pH为3～4，随后经挥发、干燥得前驱体，将前驱体置于保护气氛下并在500～650℃的温度下热处理，即得所述的复合材料。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述磷源包括磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸中至少一种；所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、草酸钠、柠檬酸钠中至少一种；所述铁源包括醋酸亚铁、硝酸铁、草酸铁，铁粉中至少一种；所述氟源为包括氟化钠、氟化铵、氟化氢中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治安，赖延清，孙学文，王涛胜，洪波，张凯，李劼，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43