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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池复合正极材料,具体为一种电池复合正极材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着世界经济的发展,人们生活水平的提高,社会对能源的需求也会进一步提高,除了传统能源以外,电车的用途也越来越广泛,除了家电领域以外,在汽车及风力发电设备的大容量电池等领域也有了更多的应用与发展。随着电池技术的发展,在传统电池基础上,锂离子电池由于具有稳定安全,尺寸小成本低等各项优势,从而得到了广泛的应用,因而需求也越来越大。然而锂的资源是有限的,而可以利用的钠的资源是锂的1000倍,发展钠离子电池显得非常重要。钠离子电池引起了研究者的极大兴趣,钠与锂都位于第ⅰ主族,化学性质相似,因此可能构造与锂离子电池相似的广泛应用的钠离子电池。
2、包含po4聚阴离子型化合物正极材料等具有结构稳定,合成方法简单和容量高的优点,近年取得了较大的进展。为了追求钠离子电池的高能量密度,研究者把目光投向了氟磷酸a2mpo4f(a=li,na;m=fe,mn,co,ni)正极材料。这类材料由于引入了一个氟离子,为了达到电荷平衡,该类材料结构中含有两个碱金属离子,因此有可能实现每个过渡金属离子进行两电子交换,对应的理论比容量约为相应磷酸盐理论比容量的两倍。因此,氟磷酸盐是一种有前景的高能量密度钠锂离子电池正极材料。
3、目前的电池复合正极材料主要为na2fepo4f,由于现有的制备方式存在不足,导致制备出的na2fepo4f的倍率性能和循环性能较差。
技术实现思路
1、鉴于现有一种电池复合正极材料
2、因此,本专利技术的目的是提供一种电池复合正极材料及其制备方法,解决了目前的电池复合正极材料主要为na2fepo4f,由于现有的制备方式存在不足,导致制备出的na2fepo4f的倍率性能和循环性能较差的问题。
3、为解决上述技术问题,根据本专利技术的一个方面,本专利技术提供了如下技术方案:
4、一种电池复合正极材料及其制备方法,具体包括以下步骤:
5、步骤一:按摩尔比na:fe:f=2:1:1称取钠源、氟化钠、七水合硫酸亚铁;
6、步骤二,现将钠源溶解在200ml去离子水中,搅拌混合均匀形成溶液;然后缓缓加入七水合硫酸亚铁,测试该混合物前驱体的ph值;
7、步骤三,然后将该混合物移入高压釜中,在160-260℃下,以400r/min的转速搅拌,恒温反应1-4h后冷却至室温,离心洗涤,在120℃温度下真空干燥12小时得到样品na2fepo4f;
8、步骤四,然后将前驱体置于管式炉中在氩气保护气氛下300℃预烧3小时,接着在600℃下煅烧4小时,将煅烧后的粉末自然降温6小时后取出。
9、一种电池复合正极材料的制备方法,具体包括以下步骤:
10、步骤一:按co与v的摩尔比1:1称取乙酸钴和三氧二钒,混合后机械活化1h,所得粉末于空气中700℃下煅烧1h即得co2v2o7前驱体;
11、步骤二,按2licopo4·li3v2(po4)3的化学计量比称取co2v2o7和磷酸二氢锂,将上述原料置于球磨罐中机械活化5h,所得粉末于氩氢混合气中700℃下煅烧5h,冷却后即得2licopo4·li3v2(po4)3复合正极材料。
12、一种电池复合正极材料的制备方法,具体包括以下步骤:
13、步骤一:按co与v的摩尔比1:2称取四氧化三钴和偏钒酸铵,混合后机械活化2h,所得粉末于空气中400℃下煅烧5h即得cov2o6前驱体;
14、步骤二,按licopo4·li3v2(po4)3的化学计量比称取cov2o6、碳酸锂和磷酸,加入草酸,以乙醇为分散剂,将上述原料置于球磨罐中机械活化1h,将所得浆料干燥,然后于氮气中600℃下煅烧24h,冷却后即得含碳的licopo4·li3v2(po4)3复合正极材料。
15、一种电池复合正极材料的制备方法,具体包括以下步骤:
16、步骤一,按co与v的摩尔比2:1称取碳酸钴和偏钒酸铵,混合后机械活化0.5h,所得粉末于空气中550℃煅烧3h即得co2vo4前驱体;
17、步骤二,按4licopo4·li3v2(po4)3的化学计量比称取co2vo4、醋酸锂和磷酸氢二铵,加入氧化石墨烯,将上述原料置于球磨罐中机械活化3h,所得粉末于氩氢混合气中750℃下煅烧4h,冷却后即得含碳的4licopo4·li3v2(po4)3复合正极材料。
18、一种电池复合正极材料,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的na2fepo4f复合材料。
19、一种电池复合正极材料,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的2licopo4·li3v2(po4)3复合材料。
20、一种电池复合正极材料,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的licopo4·li3v2(po4)3复合材料。
21、一种电池复合正极材料,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的4licopo4·li3v2(po4)3复合材料。
22、与现有技术相比:
23、1、铁盐化合物同时作为铁源及氧化剂,比将单独的前驱体与聚吡咯钒源混合更均匀,因为前者是在分子级别的化学混合,混合均匀,更有利于用其合成的复合正极材料两者的协同效应的发挥,使得正极材料的性能更优异。而且铁盐同时作为氧化剂和反应物,节约了原材料,符合绿色化学的趋势;
24、2、用聚吡咯的导电性和高容量来对na2fepo4f材料进行改性,提高na2fepo4f导电性、比容量及倍率性能。即利用具有共轭结构的聚吡咯导电性高的优点,来提高na2fepo4f的离子导电性;使用聚吡咯导电聚合物对na2fepo4f进行包覆,可防止材料粉化,提高电池的循环稳定性。
25、3、na2fepo4f与聚吡咯复合,能够互相弥补对方缺点,产生协同作用,获得电化学性能优异的复合材料na2fepo4f·ppy,其比容量高、倍率性能好、循环寿命长、安全性能好,是一种高能量密度的新型电池复合正极材料,具有广阔应用前景。
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1.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
3.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
4.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
5.利用权利要求1所述的电池复合正极材料的制备方法所制备的电池复合正极材料,其特征在于,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的Na2FePO4F复合材料。
6.利用权利要求2所述的电池复合正极材料的制备方法所制备的电池复合正极材料,其特征在于,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的2LiCoPO4·Li3V2(PO4)3复合材料。
7.利用权利要求3所述的电池复合正极材料的制备方法所制备的电池复合正极材料,其特征在于,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的LiCoPO4·Li3V2(PO4)3复合材料。
8.利用权利要求4所述的电池复合正极材料的制备方法所制备的电池复合正极材料,其特征在于,具体为利用
...【技术特征摘要】
1.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
2.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
3.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
4.一种电池复合正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
5.利用权利要求1所述的电池复合正极材料的制备方法所制备的电池复合正极材料,其特征在于,具体为利用所述电池复合正极材料的制备方法制备出的na2fepo4f复合材料。
6.利用权利要求2所述的电池复合正极材料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈宁,陈鹏,
申请(专利权)人:星钠能源苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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