焦磷酸盐复合材料及其制备方法和应用以及钠离子电池技术

本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域，具体公开了一种焦磷酸盐复合材料及其制备方法和应用以及钠离子电池。所述焦磷酸盐复合材料具有核壳结构：其中，核部分包括焦磷酸钒钠和石墨烯，所述焦磷酸钒钠呈球形或类球形结构且具有多孔结构，所述石墨烯填充在所述多孔结构中；壳部分为包覆在所述焦磷酸钒表面的石墨烯层；所述焦磷酸盐复合材料中所述石墨烯和所述石墨烯层的含量为1.0 wt.%~10 wt.%。本发明专利技术提供的焦磷酸盐复合材料具有良好的钠离子扩散特性，以其作为钠离子电池的正极活性材料或负极活性材料时，钠离子电池具有较高的可逆比容量、良好的循环稳定性以及倍率特性。

【技术实现步骤摘要】
焦磷酸盐复合材料及其制备方法和应用以及钠离子电池
本专利技术属于钠离子电池
，具体涉及一种焦磷酸盐复合材料及其制备方法和应用以及钠离子电池。
技术介绍
目前锂离子电池占据了便携式移动电子设备、电动汽车的主要市场，而且正在向储能市场方向飞速发展。随着锂离子电池在储能技术的大规模应用，这必将导致锂的需求量大大增加，然而地球上的锂资源储量有限。基于此，开发其他可替代锂离子电池的二次电池显得十分必要。近年来，钠离子电池逐渐进入人们的视野，而且由于钠的丰富储量，钠离子电池相比较于锂离子电池有着较大的成本优势，因此在储能领域具有巨大的发展前景。现有的钠离子电池常用的正极材料包含层状氧化物、普鲁士蓝与磷酸盐体系等，其中，层状氧化物如钠过渡金属氧化物具有接近层状氧化物作为锂离子电池正极的比容量；普鲁士蓝的成本比较低；磷酸盐体系具有较高的结构稳定性。但是，高容量的层状氧化物正极材料循环稳定性不佳，尤其在高压下，耐过充性能和热稳定性差；低成本的普鲁士蓝比容量低，且循环稳定性差；结构稳定的磷酸盐体系、氟磷酸盐体系则存在电子电导率低、倍率性能较差等问题，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.焦磷酸盐复合材料，其特征在于，所述焦磷酸盐复合材料具有核壳结构：/n其中，核部分包括焦磷酸钒钠和石墨烯，所述焦磷酸钒钠呈球形或类球形结构且具有多孔结构，所述石墨烯填充在所述多孔结构中；/n壳部分为包覆在所述焦磷酸钒表面的石墨烯层；/n所述焦磷酸盐复合材料中所述石墨烯和所述石墨烯层的含量为1.0 wt.%~10 wt.%。/n

【技术特征摘要】
1.焦磷酸盐复合材料，其特征在于，所述焦磷酸盐复合材料具有核壳结构：
其中，核部分包括焦磷酸钒钠和石墨烯，所述焦磷酸钒钠呈球形或类球形结构且具有多孔结构，所述石墨烯填充在所述多孔结构中；
壳部分为包覆在所述焦磷酸钒表面的石墨烯层；
所述焦磷酸盐复合材料中所述石墨烯和所述石墨烯层的含量为1.0wt.%~10wt.%。


2.根据权利要求1所述的焦磷酸盐复合材料，其特征在于，所述焦磷酸钒钠的通式为Na6.8±xV2.8±y(P2O7)4，其中，0≤x≤0.2；0≤y≤0.2；
和/或，以组成所述核部分的材料总重量为100%计，所述石墨烯的含量为0.05wt.%~1.0wt.%。


3.根据权利要求1所述的焦磷酸盐复合材料，其特征在于，所述焦磷酸钒钠包括Na6.6V2.6(P2O7)4、Na6.9V2.8(P2O7)4以及Na7.0V3.0(P2O7)4中的至少一种。


4.如权利要求1至3任一项所述的焦磷酸盐复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钠源、磷源、钒源与去离子水混合，得到第一混合液；
向所述第一混合液中加入氧化石墨烯，得到第二混合液；
将所述第二混合液进行喷雾干燥或冷冻干燥，得到前驱体粉末；
对所述前驱体粉末进行煅烧处理，得到焦磷酸盐复合材料。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳，
申请(专利权)人：南杰智汇深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44