一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属新能源材料技术领域，提供一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。所述电极材料为：Na

【技术实现步骤摘要】
一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于新能源材料
，具体涉及一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于其高能量密度，长循环寿命等显著优点，已在便携式电子设备领域取得广泛应用，并逐渐向大规模储能体系推广。然而，基于大规模储能体系推广的需求，理想的的储能体系不仅要具备良好的储能特性，还须兼顾成本低廉，原材料来源广泛等可持续发展的要求。然而，当前全球范围内锂电池的广泛应用加剧了对锂资源的消耗，同时伴随着锂矿资源的分布不均以及开采难度较高等问题，锂离子电池的成本和原料将限制其未来发展。钠离子电池因成本和性能优势成为理想的大规模储能体系。钠元素在地壳中储量丰富，制备过程原材料来源广泛，价格低廉。并且，钠离子电池具有与锂离子电池相同的“摇椅式”充放电机制，电化学性能与锂离子电池相当。然而，由于较大的离子半径和质量，钠离子电池的能量密度略低，因此，研发兼具高能量密度、长循环寿命和成本低廉、适宜产业化的钠离子电极材料迫在眉睫。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料，其特征在于：所述钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料为：Na
3+x
V2‑
x
Cu
x
(PO4)3@5%CNTs，x=0.01、0.04、0.07、0.1；该电极材料以偏钒酸铵、醋酸钠、磷酸二氢钠为原料，以草酸为模板和碳源，辅以5wt%的碳纳米管，制备得到碳纳米管与碳包覆的Na3V2(PO4)3颗粒复合，形成三维导电框架结构，以硝酸铜为掺杂源，复合为铜掺杂的磷酸钒钠材料且分布于碳纳米管中。2.制备权利要求1所述钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料的方法，其特征在于：用偏钒酸铵、醋酸钠、磷酸二氢铵、草酸、碳纳米管为原料，硝酸铜为掺杂源，去离子水为溶剂，通过液相法制备钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料。3.根据权利要求2所述的制备钒位铜掺杂复合碳纳米管的磷酸钒钠电极材料的方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）草酸和醋酸钠依次溶解于50 mL去离子水中，将硝酸铜、偏钒酸铵和磷酸二氢钠分别依次加入到上述溶液中水浴锅加热至80℃保温并搅拌12小时，获得黑蓝色溶胶；（2）黑蓝色溶胶中加入碳纳米管，质量为NVP样品的5%，用细胞破碎机使其均一的分散在溶胶中，冷冻干燥48小时后，得到粉末状样品；（3）粉末状样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦俊，程军，贾婷雅，李丹，王延忠，郭丽，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：