一种用于钠离子电池的复合正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于钠离子电池的复合正极材料及其制备工艺，属于钠离子电池材料领域，所述材料为富缺陷碳层结构包覆的氟磷酸亚铁钠，该碳层具有较大的无序化程度，能够吸附更多的钠离子，有利于提高钠离子扩散速率，从而使电池具有优异的充放电循环稳定性和容量保持能力。本发明专利技术将钠源、铁源、磷源、氟源和有机碳源，通过固相球磨及高温热处理的方法制备了碳包覆的氟磷酸亚铁钠复合正极材料，对氟磷酸亚铁钠/碳为正极组装的钠离子电池进行性能测试，结果表明富缺陷碳层的包覆提高了离子反应动力学，从而能够有效提高钠离子电池的电化学性能。学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钠离子电池的复合正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于钠离子电池材料
，具体涉及一种用于钠离子电池的复合正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]能源危机与环境污染成为社会的热点问题，锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、充放电速度快和安全性好等优点在电化学储能领域应用广泛，但锂在地壳中含量较少（仅0.0065 %）且价格昂贵，开发可代替锂离子电池的新型二次电池成为一项重大的挑战。钠与锂具有相似的电化学性能，此外钠在储量（2.64 %）和价格上占有较大的优势，因此新型钠离子电池脱颖而出。
[0003]钠离子电池正极材料主要包括过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝类似物和有机化合物。聚阴离子型化合物因为具有稳定的骨架结构，在钠离子嵌入脱嵌过程中有较低的体积膨胀率和较小的相变，作为钠离子电池正极材料具有明显优势。其中，氟磷酸亚铁钠由于其二维层状晶体结构、稳定的工作电压平台（2.9和3.1 V）、理论比容量较高（124 mAh
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‑1）、在氧化还原过程中体积变化小（3.7 %）等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于钠离子电池的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料为富缺陷碳层结构包覆的氟磷酸亚铁钠，所述富缺陷碳层均匀包覆在氟磷酸亚铁钠表面。2.根据权利要求1所述的用于钠离子电池的复合正极材料，其特征在于，所述富缺陷碳层拥有较大的无序化程度。3.一种用于钠离子电池的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先将钠源、铁源、磷源、氟源和还原剂球磨混合均匀；（2）将步骤（1）获得的前驱体真空干燥；（3）将步骤（2）获得的粉末在惰性气体气氛中进行预煅烧，以除去水、二氧化碳以及氨气等杂质气体；（4）在步骤（3）获得的粉末中加入有机碳源，进行二次球磨；（5）将步骤（4）获得的粉末真空干燥；（6）将步骤（5）获得的粉末在惰性气体气氛中煅烧，获得碳包覆的氟磷酸亚铁钠粉末；（7）将步骤（6）获得的碳包覆的氟磷酸亚铁钠粉末、导电剂和粘结剂以一定的质量比在有机溶剂中混合均匀，刮涂在铝箔上；（8）将步骤（7）获得的刮涂均匀的氟磷酸亚铁钠/碳真空干燥，得到复合正极材料。4.根据权利要求3所述的用于钠离子电池的复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（4）球磨转速为400~500 r/min，步骤（1）所述球磨时长为8~12 h，步骤（4）所述球磨时长为4~6 h。5.根据权利要求3所述的用于钠离子电池的复合正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建平，巩云，高兴旭，盛雷，谢鑫，吴怡静，李大团，王涛，黄现礼，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：