一种两相结构的钠离子电池正极复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种两相结构的钠离子电池正极复合材料，其特征在于，该复合材料的表面包覆有碳层，具有两相磷酸钒钠‑氟磷酸钒钠结构，其化学式为xNa<subgt;3</subgt;V<subgt;2</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;·yNa<subgt;3</subgt;V<subgt;2</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;F<subgt;3</subgt;/C，x+y＝1。本发明专利技术提供一种两相结构的钠离子电池正极复合材料，能有效解决现有的制备工艺中“对原料纯度依赖度高”的成本问题，同时能大大提高聚阴离子型正极材料工作电压，从而获得更高能量密度的钠离子电池。本发明专利技术提供一种高电压聚阴离子型钠离子电池正极材料的制备方法，以制备的磷酸氧钒为前驱体，将其与钠源、第二磷源、钒源、氟源和碳源按一定比例混合后，经一步煅烧即可，碳包覆的磷酸钒钠‑氟磷酸钒钠复合材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池，具体涉及一种两相结构的钠离子电池正极复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、锂资源的稀缺性和不均匀分布导致锂电池成本居高不下，采用价格低廉和资源丰富的钠替代锂制备钠离子备受关注。在众多钠离子电池正极材料中，聚阴离子型化合物以其优异的结构稳定性、安全性和合适的电压平台被认为是最有应用前景的一类电极材料。其中，磷酸钒钠(na3v2(po4)3,nvp)材料因其具有独特的三维离子通道、高的结构稳定性和热稳定性被认为是下一代理想的钠离子电池正极材料。此外，磷酸钒钠作为钠离子电池正极也具有不错的理论比容量(117mah g-1)和平稳的工作电压(3.4v)。

2、但是，现有的磷酸钒钠正极材料仍不具备大规模应用基础，这主要是由以下原因导致：(1)磷酸钒钠普遍采用溶胶凝胶法制备，该方法能耗高且效率低，原料纯度决定了产品的杂质含量，而高纯钒原料不仅昂贵且产量较小；(2)相较于主流的锂电正极材料，纯相磷酸钒钠的容量和工作电压都偏低，这难以满足当下电动市场对高能量密度的需求。

3、针对
技术介绍
中的问题，急需开发一种新型的钠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种两相结构的钠离子电池正极复合材料，其特征在于，该复合材料的表面包覆有碳层，具有两相磷酸钒钠-氟磷酸钒钠结构，其化学式为xNa3V2(PO4)3·yNa3V2(PO4)2F3/C，x+y＝1。

2.一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钒源为偏钒酸铵、偏钒酸钠、硫酸氧钒、五氧化二钒中的一种或多种组合；

4.根据权利要求2所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述钠源为乙酸...

【技术特征摘要】

1.一种两相结构的钠离子电池正极复合材料，其特征在于，该复合材料的表面包覆有碳层，具有两相磷酸钒钠-氟磷酸钒钠结构，其化学式为xna3v2(po4)3·yna3v2(po4)2f3/c，x+y＝1。

2.一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钒源为偏钒酸铵、偏钒酸钠、硫酸氧钒、五氧化二钒中的一种或多种组合；

4.根据权利要求2所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述钠源为乙酸钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氟化钠、磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠中的一种或多种组合；

5.根据权利要求4所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，优选钠源为碳酸钠；优选第二磷源为磷酸钠；优选钒源为偏钒酸铵；优选氟源为氟化钠；优选碳源为葡萄糖。

6.根据权利要求3所述一种两相结构的钠离子电池正极复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磷酸浓度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬鹏，雷军鹏，金鑫，苏振华，何家齐，郭在伟，王紫燕，熊平，李琼莉，安曼丽，
申请(专利权)人：成都盛威兴科新材料研究院合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：