一种正极材料及其制备方法和钠离子电池技术

本发明专利技术公开了一种正极材料及其制备方法和应用，制备方法包括如下步骤：将混合磷酸铁与碳源、钠源和水配制成浆液；所述混合磷酸铁为含磷酸根和焦磷酸根的混合磷酸铁或含磷酸根和磷酸二氢根的混合磷酸铁，所述碳源中包含柠檬酸；配制完成的浆液经过研磨得到细浆液；细浆液经过喷雾干燥得到固体前驱体；固体前驱体烧结后得到正极材料。本发明专利技术通过控制反应参数，合成含焦磷酸根或磷酸二氢根的混合磷酸铁，减少后续工步中柠檬酸用量，降低气孔产生率，从而提高材料压实密度，方法简单可靠，具备较好的应用前景。本发明专利技术制得的正极材料同时具备高比容量和高压实密度，适用于制备钠离子电池的正极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钠离子电池正极材料及其制备方法，尤其涉及一种铁基聚阴离子正极材料及其制备方法和钠离子电池。

技术介绍

1、钠离子电池作为锂离子电池在储能和低速动力电池领域的潜在替代者，在成本和安全性方面更具优势。正极材料是钠离子电池的核心材料之一，根本上决定了钠离子电池的能量密度、安全性、循环保持率等电化学性能。

2、铁基聚阴离子正极材料理论上成本更低，可以进一步发挥钠离子电池的成本优势。橄榄石型磷酸铁钠与磷酸铁锂有类似地结构，可以作为钠离子电池的正极，但无法通过化学方法直接合成，需要对磷酸铁锂进行离子交换才能得到，过程复杂，且性能不理想。

3、现有技术在制备铁基聚阴离子正极材料时，通过简单混合钠源、铁源、磷源和碳源化合物，再进行烧结得到的铁基焦磷酸盐材料通常存在较多气孔结构，原因在于该制备方法通常需要柠檬酸作为反应物，将混合物中的磷酸根转变为焦磷酸根，而此过程中部分羧基会脱羧转变为二氧化碳，产生气孔，降低材料压实密度。

4、为了解决柠檬酸导致压实密度低的问题，中国专利cn116936770a公开了一种钠离子电池正极材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合磷酸铁按如下方法制得：

3.根据权利要求2所述正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(11)中，所述含亚铁离子的铁源包括硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、柠檬酸亚铁、草酸亚铁、氧化亚铁中的一种或多种；所述磷酸二氢盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的一种或多种；所述焦磷酸盐包括焦磷酸钠、焦磷酸钾、酸式焦磷酸钠、酸式焦磷酸钾中的一种或多种；底液由无机酸调节pH至0.9-1.7。

4.根据权利要求2所述正极材料的制备方法，其特征在于，在步...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合磷酸铁按如下方法制得：

3.根据权利要求2所述正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(11)中，所述含亚铁离子的铁源包括硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、柠檬酸亚铁、草酸亚铁、氧化亚铁中的一种或多种；所述磷酸二氢盐包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵中的一种或多种；所述焦磷酸盐包括焦磷酸钠、焦磷酸钾、酸式焦磷酸钠、酸式焦磷酸钾中的一种或多种；底液由无机酸调节ph至0.9-1.7。

4.根据权利要求2所述正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(11)中，底液中亚铁离子浓度范围在0.1-0.5mol/l，磷元素浓度范围在0.2-0.7mol/l，络合剂的浓度范围在0.01-0.05mol/l。

5.根据权利要求2所述正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(12)中，底液升温至50-70...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈锐，孔祥丽，张成，李肖飞，秦德才，沙金，
申请(专利权)人：四川锂源新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：