一种纤维状氟磷酸钒钠正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种纤维状氟磷酸钒钠正极材料及其制备方法与应用，属于电极材料领域。该氟磷酸钒钠材料分子式为Na

【技术实现步骤摘要】
一种纤维状氟磷酸钒钠正极材料及其制备方法与应用
本专利技术属于电极材料
和电化学储能领域，涉及一种纤维状氟磷酸钒钠(Na3V2(PO4)2F3)正极材料的制备及其应用。
技术介绍
在能源危机和环境污染的全球背景下，发展新能源迫在眉睫，但由于新能源受到间歇性和地域性等因素的限制，需要与大规模储能系统联用才能充分发挥新能源的优势。目前商业化最成功的锂离子电池由于受到资源储量有限、资源分布不均等客观因素的限制，在推广应用于大规模储能系统的进程中遇到了较大的困难。与锂处于同一主族的钠元素具有与锂相似的物化性质，电极电势接近，而钠资源具有储量丰富、价格低廉、分布广泛等优势，被认为是一种具有前景的可应用于大规模储能系统的材料之一。钠离子电池的工作原理和结构组成与锂离子电池相似，其中，钠离子电池正极材料主要包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和有机化合物。氟磷酸钒钠(Na3V2(PO4)2F3)属于典型的聚阴离子化合物，其晶体结构与氟磷酸铝钠相似，具有四方对称结构，空间群为P42/mnm，由V2O8F3八面体和PO4四面体构成开放的三维框架结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维状氟磷酸钒钠正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将钠源、钒源、磷源、氟源、还原剂和高分子聚合物混合，均匀分散并溶解在含有水和有机溶剂的混合溶剂中，得到静电纺丝母液；/n（2）通过静电纺丝处理步骤（1）所得的静电纺丝母液，得到纤维状前驱体；/n（3）将步骤（2）所得的纤维状前驱体在有氧气氛下进行预碳化，再在非氧化性气氛下进行烧结，冷却后获得纤维状氟磷酸钒钠正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维状氟磷酸钒钠正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钠源、钒源、磷源、氟源、还原剂和高分子聚合物混合，均匀分散并溶解在含有水和有机溶剂的混合溶剂中，得到静电纺丝母液；
（2）通过静电纺丝处理步骤（1）所得的静电纺丝母液，得到纤维状前驱体；
（3）将步骤（2）所得的纤维状前驱体在有氧气氛下进行预碳化，再在非氧化性气氛下进行烧结，冷却后获得纤维状氟磷酸钒钠正极材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述钠源包括氟化钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、碳酸钠、草酸钠、氢氧化钠、醋酸钠和偏钒酸钠中的一种或几种组合；
所述钒源为偏钒酸铵、五氧化二钒、乙酰丙酮钒和乙酰丙酮氧钒中的一种或几种组合；
所述磷源为磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸二氢钠中的一种或几种组合；
所述氟源为氟化钠、氟化铵和氢氟酸中的一种或几种组合。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述还原剂包括草酸、柠檬酸、草酸钠、柠檬酸钠、抗坏血酸和乙二酸中的一种或几种组合；
所述高分子聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸和聚丙烯腈中的一种或几种组合。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的钠源、钒源、磷源、氟源、还原剂的用量为钠元素、钒元素、磷元素、氟元素、还原剂的添加摩尔比例为3:2:2:(3~3.5):(2~5)；所述高分子聚合物和所得氟磷酸钒钠盐的质量比为1:(0.5~2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成浩，梁兴煇，李蕴莎，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44