一种钾离子电池正极活性材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种钾离子电池正极活性材料及其制备方法和应用，将钠源、钛源、磷源、碳源搅拌溶解于水中，加入氧化锆和乙醇进行球磨处理得到浆料，将所述浆料进行喷雾干燥处理得到前驱体，将所述前驱体进行真空退火处理，空气冷却至室温，即得到碳包覆锆掺杂NaTi

A positive active material for potassium ion battery and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钾离子电池正极活性材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及钾离子电池
，具体涉及一种钾离子电池正极活性材料及其制备方法和应用。
技术介绍
由于电网对储能技术的需求，不同的储能体系被用来作为储能设备进行研究。而钾离子电池由于具有原料来源丰富、环境友好、能量密度高与价格便宜等因素是该领域的非常具有应用前景的候选者而吸引了人们的广泛关注。传统的钾离子电池为有机电解液体系，正极材料一般采用K0.3MnO2，KFeSO4F，有机蒽醌类等材料。Komaba(JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(9):4325-4330.)等人报道了孔道结构的普鲁士蓝材料能够在0.5V的电压宽度范围内可逆的脱嵌钾离子，并提供145mAh/g的容量。该材料具有优异的循环稳定性能，是钾离子电池正极材料的非常优秀的选择。但是该类材料热稳定性及电子电导率差，严重影响电池安全和使用寿命。钠快离子导体NaTi2(PO4)3的结构具有三维孔道，能够可逆的脱嵌两个钾离子并表现出133mAh/g的较高容量。并且该材料热稳定性优异，价格本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钾离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将钠源、钛源、磷源、碳源搅拌溶解于水中，加入氧化锆和乙醇进行球磨处理得到浆料，将所述浆料进行喷雾干燥处理得到前驱体；/n(2)将所述前驱体进行真空退火处理，空气冷却至室温，即得到碳包覆锆掺杂NaTi

【技术特征摘要】
1.一种钾离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将钠源、钛源、磷源、碳源搅拌溶解于水中，加入氧化锆和乙醇进行球磨处理得到浆料，将所述浆料进行喷雾干燥处理得到前驱体；
(2)将所述前驱体进行真空退火处理，空气冷却至室温，即得到碳包覆锆掺杂NaTi2(PO4)3；
所述钠源为磷酸二氢钠，所述钛源为二氧化钛或钛酸四乙酯，所述磷源为磷酸二氢铵或磷酸，所述碳源为葡萄糖。


2.根据权利要求1所述的一种钾离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述球磨处理的转速为400rpm～600rpm，球磨时间为4h～7h，球磨处理的过程中使用的球磨珠为氧化锆珠，球磨珠与浆料的质量比为1:1；所述喷雾干燥的温度为150℃～170℃，干燥流量为5mL/min～30mL/min。


3.根据权利要求1所述的一种钾离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述钠源、钛源、磷源、氧化锆、碳源的摩尔比为(0.5-2):(1-5):(1-8):(0.1-0.2):(0.1-5)，水的加入量为总反应物质量的30％～60％，所述乙醇的加入量为总反应物质量的5％～15％。


4.根据权利要求1所述的一种钾离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述真空退火处理是在连接有真空泵的管式加热炉中进行的，所述真空退火处理是在真空气氛中进行的，以升温速率1℃/min～10℃/min进行第一程式升温和第二程式升温，或进行第二程式升温；
所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯之国，熊亚丽，宋忠诚，张雪倩，董梦飞，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32