一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池技术

本发明专利技术提供了一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池，本发明专利技术使用复合天然多糖，充分利用各自的性能与结构优势，通过吸附、螯合、聚集、水热与溶剂热反应，使其发生交联聚合，经碳热还原热处理制备得氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料，用作钠离子电池正极材料，其放电电压容量、倍率和循环性能优异。异。异。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池


[0001]本专利技术属于钠离子电池正极材料
，尤其涉及一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池(LIBs)已经得到广泛应用，但是锂资源匮乏及其特性使得电池成本高、安全性低。而钠资源丰富且其与锂具有相似的化学性质，这使得钠离子电池有可能取代锂离子电池并具有很大应用前景，已引起人们的广泛关注与研究，其中磷酸钒钠(NVP)正极材料就是研究热点之一，它具有高的理论比容量(117.6mAh g
‑1)，电压平台平稳，安全性高，资源丰富，成本低，应用潜力大，但是钠离子尺寸大、离子扩散传输慢、导电性差、电化学性能低等缺点严重制约着它的应用。
[0003]WenChao Duan等人以V2O5，NH4H2PO4，Na2CO3和抗坏血酸为原料通过水热辅助的溶胶
‑
凝胶法合成了NVP/C纳米复合材料，将其用作钠离子电池正极材料时，在1C的倍率下放电容量可以达到94.9mAh g
‑1，循环700圈后容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液混合，得到复合糖溶液；将钠源、钒源和磷源与所述复合糖溶液混合，搅拌，反应后再加入添加剂，得到混合物；将所述混合物水热反应，分离，水洗，得到湿沉淀物；将所述湿沉淀物进行溶剂热反应，分离，洗涤干燥，得到前驱体粉末；将所述前驱体粉末在惰性气氛下热处理，冷却，得到氮原位掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述天然多糖选自海藻酸钠、淀粉、木糖醇和羧甲基纤维素中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的酸溶液中壳聚糖的质量浓度为0.2～0.4％；所述含天然多糖的水溶液中天然多糖和水的质量体积比为(0.5～0.8)g:100mL；所述壳聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液的体积比为(0.2～0.6):(0.4～0.8)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钠源、钒源和磷源按照Na:V:P的摩尔比为3:2:3混合；所述钠源、钒源和磷源的总量在所述复合糖溶液中的浓度为0.2～0.9mol/L；所述钠源选自磷酸二氢钠和/或碳酸钠；所述钒源选自偏钒酸铵和/或五氧化二钒；所述磷源选自磷酸二氢铵和/或磷酸氢二钠。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文，李长久，张旭东，徐小龙，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：