硅掺杂铁基聚阴离子化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公布了一种具有三维离子及电子扩散路径晶体结构的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe

【技术实现步骤摘要】
硅掺杂铁基聚阴离子化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种化合物，具体涉及一种新型的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)及其制备方法和应用，属于电池用阴极材料

技术介绍
锂离子电池是指电化学体系中含有锂离子的可循环再用的二次电池。目前锂离子电池技术应用广泛，可作为手机、手提电脑、无人飞机及新能源汽车的主要供电系统。锂离子电池较其他二次电池在能量密度和功率性能方面具有更优良的性能,也能提供更加安全可靠的保障，因而较其他储能系统在能量密度方面提供数倍以上的优势。另外，锂离子电池在能源危机及负荷调平方面亦能提供有效方案，通过化学能方式储备各种再生能源。锂离子电池的应用前景广阔，将为科技发展带来新的机遇，但同时新的应用方向也必然要求电池技术在容量、工作电压、功率、耐久性、安全性、环保、可回收性及生产成本方面有所改进和提升，锂离子电池的库仑效率和长期循环性能也还有待优化。因此，开发大容量/高功率的锂离子电池至关重要，能进一步强化或拓展现有市场。
技术实现思路
<br>为解决现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe

【技术特征摘要】
1.硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)，其特征在于，0＜x≤0.2，该化合物的晶体结构为三维多孔型，具有三维离子及电子扩散路径，由水热法和固体掺杂法分步制备而得。


2.根据权利要求1所述的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)，其特征在于，硅掺杂量x为0.2，化合物结构式为Fe3(P0.8Si0.2O4)4(P0.8Si0.2O3)。


3.如权利要求1所述的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)的制备方法，其特征在于，包括步骤：
S1、水热法合成三维多孔型晶体结构的Fe3(PO4)4(PO3)化合物：以铁化合物和磷酸根化合物为前驱体，于120～200℃下充分反应，即得三维多孔型晶体结构的Fe3(PO4)4(PO3)化合物；
S2、固体掺杂：以步骤S1制得的Fe3(PO4)4(PO3)化合物及硅化合物为前驱体，通过球磨方式混合，再以固态法烧结，烧结气氛为99.99％的超纯氧气，制得具有三维离子及电子扩散路径的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)，0＜x≤0.2。


4.根据权利要求3所述的硅掺杂铁基聚阴离子化合物Fe3(P1-xSixO4)4(P1-xSixO3)的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，铁化合物和磷酸根化合物的摩尔比为：(1～3)：(1～5)，所述铁化合物为氯化铁(Ⅲ)或硝酸铁(Ⅲ)，所述磷酸根化合物为磷酸或磷酸铵。

【专利技术属性】
技术研发人员：简宏希，杨华，夏元华，孙光爱，胡启威，童剑飞，傅世年，简宏良，黄宝琴，王滔，宋健锐，黃允然，梅龙伟，鲁琪，李常峰，刘新智，罗万居，
申请(专利权)人：散裂中子源科学中心，中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44