一种利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法技术

本发明专利技术涉及钠离子电池正极材料的技术领域，公开了一种利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，包括如下步骤：步骤1：将磷酸铁、螯合剂、钠源、磷源和碳源加入水中，制备混合溶液；步骤2：将混合溶液进行加热搅拌，直至溶液澄清；步骤3：将澄清溶液采用喷雾干燥得到前驱体粉末；步骤4：将前驱体粉末在惰性气氛下烧结得到磷酸焦磷酸铁钠正极材料Na4Fe3(PO4)2(P2O7)@C。本发明专利技术通过电离平衡机理，使磷酸铁与螯合剂以离子形式存在于水相中，有效缩短了合成所需时间，解决材料合成过程中易产生伴生惰性相的问题，同时提高了反应生成磷酸焦磷酸铁钠的均一性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池正极材料的，更具体涉及一种利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法。

技术介绍

1、钠离子电池由于丰富的钠资源、低的成本和较高的安全性能被认为是最具潜力的锂离子电池替代品。近年来，人们为开发钠离子电池的正极材料、负极材料、电解液等关键技术做出了巨大的努力。然而，由于钠离子半径较大、标准电化学势较低等不可避免的缺点，使得钠离子电池正极材料的发展受到制约。

2、到目前为止，主要研究的正极材料包括过渡金属氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚阴离子型化合物。在聚阴离子型正极材料中，铁基聚阴离子型正极材料因为结构稳定性强、循环性能优异、价格低廉、安全性好等特点，具有较好的应用前景。其中，常见的固相或液相方法合成的nafepo4都是电化学惰性的磷铁钠矿结构，此结构内没有钠离子扩散通道，无法被用于电池正极材料。通过电化学法将lifepo4脱锂嵌钠，可以合成具有橄榄石结构的nafepo4，但因其复杂的合成工艺，限制了其未来发展应用。近年来，磷酸焦磷酸铁钠na4fe3(po4)2(p2o7)由于理论比容量较高(128.9mah g-1)、原料成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述螯合剂为草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸中的至少一种。

3.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述磷酸铁与所述螯合剂摩尔比为(1～5)：1；所述磷酸铁与所述碳源摩尔比为(4～7)：1；按照混合溶液中摩尔比Na：Fe：P＝4：3：4补充钠源和磷源。

4.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述碳源为聚乙烯吡...

【技术特征摘要】

1.一种利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述螯合剂为草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸中的至少一种。

3.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述磷酸铁与所述螯合剂摩尔比为(1～5)：1；所述磷酸铁与所述碳源摩尔比为(4～7)：1；按照混合溶液中摩尔比na：fe：p＝4：3：4补充钠源和磷源。

4.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述碳源为聚乙烯吡咯烷酮、盐酸多巴胺、抗坏血酸、酒石酸、葡萄糖、蔗糖、淀粉、麦芽糖、糊精中的至少一种。

5.如权利要求1所述利用磷酸铁合成磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其特征在于，步骤1中所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸氢二钠、氢氧化钠中的至少一种。

6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨叶锋，夏琦博，任高雅，李佳洺，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：