一种离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法技术

本发明专利技术属于电池材料技术领域，公开了一种离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法及系统，将LiFePO<subgt;4</subgt;极片剪裁，放入电解槽中固定，再放入同样大小的钛板作为对电极，加入钠电解液淹没极片和钛板；设置脱锂电压，直到脱锂比容量达到160mAh g<supgt;‑1</supgt;时，脱锂完成，取出极片，用蒸馏水反复洗涤，烘干得到FePO<subgt;4</subgt;极片；使用FePO<subgt;4</subgt;作为阴极，以钠片作为阳极，玻璃纤维作为隔膜；以1M含钠溶液作为电解液进行电池的装配。本发明专利技术通过离子交换方法制备了磷酸铁钠正极材料，以1M NaClO<subgt;4</subgt;为电解液,在0.1C倍率下NaFePO<subgt;4</subgt;的放电比容量为106.8mAh g<supgt;‑1</supgt;，循环100圈后的容量保持率为90.07％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料，尤其涉及一种离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法。

技术介绍

1、随着化石燃料的燃烧和环境污染等问题日益突出，发展绿色可再生能源成为各国家重点发展的领域和方向。太阳能、风能和潮汐能等新能源具有绿色、可再生等特点，成为新能源领域的主力军。然而，这些材料具有不连续性和地域性等缺点，需要储能设备将其产生的能源进行存储，用时再进行释放。电池是化学能与电能相互转化的装置。电池体系中，钠离子电池已成为热门研究领域，各类储钠材料已被广泛研究用作二次钠离子电池。钠电池的能量密度和性能，主要由正极材料的性能决定。目前钠离子电池正极材料主要有聚阴离子的na2fep2o7和普鲁士蓝naxfefe(cn)6以及橄榄石结构的nafepo4。

2、现有技术：传统的磷酸铁锂(lifepo4)到磷酸铁钠(nafepo4)的转化方法

3、在现有的技术中，磷酸铁锂(lifepo4)通常是通过化学合成方法直接转化为磷酸铁钠(nafepo4)。这种方法涉及使用强酸或强碱在高温下处理lifepo4，以促进锂离子的去除和钠离子的插入。这个过程通常需要高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤一中含钠电解液为硫酸钠电解液，硫酸钠电解液的溶度为0.01mmol L-1-0.2mmol L-1。

3.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤二中脱锂电压范围为1.5-2.5V。

4.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤三中含钠溶液为NaClO4、NaPF6中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法...

【技术特征摘要】

1.一种离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤一中含钠电解液为硫酸钠电解液，硫酸钠电解液的溶度为0.01mmol l-1-0.2mmol l-1。

3.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤二中脱锂电压范围为1.5-2.5v。

4.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤三中含钠溶液为naclo4、napf6中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤三中含钠溶液包含碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯为溶剂的1:1混合物和5％fec。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的离子交换制备磷酸铁钠正极材料的方法制备的磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孟强，赵青，张庶，李际洋，解自奇，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：