一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料及其制备方法技术

技术编号：40607350 阅读：69 留言：0更新日期：2024-03-12 22:14

本发明专利技术提供一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料及其制备方法。该基于快离子导体包覆磷碳复合负极材料，包括：内核与外壳，所述内核的材料为磷、活性炭且比例为80‑95：5‑20，所述外壳由50‑80％的快离子导体及其20‑50％的无定形碳组成。快离子导体的引入可以提高磷碳复合负极材料的离子传导性能，同时通过包覆快离子导体，可以提高离子在负极材料内的迁移速率，并改善循环性能和快充性能，快离子导体的包覆还可以增强磷碳复合负极材料的稳定性，并在一定程度上缓解这种体积变化的影响，提高材料的稳定性和循环寿命，提供更好的电极接触和离子传输通道，减少首次充放电过程中的损失，提高首次效率。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备领域，具体为一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着市场对钠离子电池能量密度及其快充性能要求的提高，要求钠离子电池所用负极材料具有高的比容量及其快充性能。目前市场化硬碳材料主要以生物质材料为主，存在比容量偏低(300mah/g)，压实密度偏低(1.0g/cm3)及其快充性能偏差(≤1c)等问题，因此需要对其材料进行包覆及其表面改性处理提升材料的动力学性能及其材料的储钠性能。由于硬碳的储钠主要是通过材料的层间、孔洞及其表面吸附进行储钠，且孔洞之间由于存在孔的连通性差造成其倍率性能偏差。而磷材料在钠离子电池中形成磷化钠使其具有高的比容量(1200mah/g)，但是存在膨胀较大及其快充性能差等缺陷，因此需要对其材料进行包覆提升材料的电子和离子导电性提升材料的动力学性能。

2、申请人在申请本专利技术时，经过检索，发现中国专利公开了一种“硫磷共掺杂硬碳复合材料及其制备方法”，其申请号为“cn202210339329.5”，该专利复合材料为核壳结构，外壳为含氮的无定形碳，内核中硫原子质量...

【技术保护点】

1.一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料，其特征在于，包括：内核与外壳，所述内核的材料为磷、活性炭且比例为80-95：5-20；

2.根据权利要求1所述的一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料，其特征在于：所述快离子导体为NaTi2(PO4)3，Na3V2(PO4)3，NaZr2(PO4)3中的一种。

3.一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种快离子导体包覆磷碳复合负极材料制备方法，其特征在于：所述S4中导电剂为纳米银、纳米铜、纳米镍中的一种且粒径50-500nm。