一种纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料及其制备方法和作为钠离子电池正极材料的应用，该方法包括：通过水热处理制得纳米片花状粉末前驱体，之后进行离心、洗涤和干燥后，再利用两步热处理后得到纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料，该材料的形貌结构得到良好的保持，是由需要纳米片组成的微米级花状，具有较大的比表面积，为正极材料在充放电过程中电化学反应提供更多的反应活性位点。同时，材料表面包覆有一层薄碳层，提高了正极材料的电子传输速率，从而加快该复合材料的反应动力学。该材料作为钠离子电池正极材料具有优异的倍率性能和循环寿命。倍率性能和循环寿命。倍率性能和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及钠离子电池的正极材料领域，具体涉及一种纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料及其制备方法和作为钠离子电池正极材料的应用。

技术介绍

[0002]当前社会，由于不可再生化石能源的大量消耗，能源问题亟待解决，如何发展绿色、清洁的储能二次电池越来越受到人们的关注。近年来，在已知的众多二次能源储能体系中，钠离子电池逐渐吸引科研人员的视线。与锂离子电池相比较，钠具有与锂相似的电化学性质，许多研究思路都能借鉴锂离子电池的研究成果，并且钠元素在地球上储量十分丰富，接近于取之不尽用之不竭，而这也造成含钠原料的低成本，从而有利于生产低廉量多的钠离子电池材料。由于在电池体系中正极材料是限制电池能量密度提升的主要因素，因此急需发展高性能的钠离子电池正极材料。而在众多可供选择的钠离子电池正极材料中，快离子导体型氟氧磷酸钒钠(Na3V2(PO4)2F
2.5
O
0.5
)正极具有三维框架结构，可以为钠离子快速传输提供通道，此外，较高的电压平台(约位于3.7V和4.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将偏钒酸铵和柠檬酸溶于水和聚乙二醇的混合溶液中，在60℃～80℃的水浴条件下搅拌直至形成蓝色均匀混合溶液，然后加入磷酸二氢铵和氟化钠，持续搅拌后得到均匀溶液；(2)将聚乙二醇溶于步骤(1)制备的均匀溶液中，充分搅拌溶解后得到前驱体溶液；(3)将步骤(2)制备的前驱体溶液加入到聚四氟乙烯高压釜中，密封并置于电烘箱中进行水热反应，得到前驱体粉末；(4)将步骤(3)制得的前驱体粉末离心洗涤分离烘干后，放入高温管式炉中在氩气氛围下进行高温预热处理，冷却后，将材料粉末研磨后继续在氩气氛围下高温热处理，反应温度为550
‑
650℃，反应时间为8
‑
10小时，得到目标产物纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料。2.根据权利要求1所述的纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的混合溶液由体积比为1:1～4的水和聚乙二醇混合而成，所述的聚乙二醇的分子量为200～600。3.根据权利要求1所述的纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在65℃～75℃的水浴条件下搅拌直至形成蓝色均匀混合溶液。4.根据权利要求1所述的纳米片花状氟氧磷酸钒钠电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的偏钒酸铵、...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂江平，黎维，王秀丽，夏新辉，谷长栋，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：