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一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池技术

技术编号:41457023 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-28 20:43
本发明专利技术涉及钠离子电池领域,特别涉及一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池。将铁离子、磷酸根离子和掺杂元素离子以共沉淀的方式复合形成前驱体,并将前驱体与钠源、锰源和第二磷源混合烧结,得到掺杂有所述掺杂元素离子的磷酸焦磷酸铁钠衍生物。这种方法有助于使掺杂元素均匀掺杂于磷酸焦磷酸铁钠衍生物,还有助于抑制铁元素的富集,降低局部铁磷比,抑制电化学惰性相磷酸铁钠的生成。以这种方式制备得到的磷酸焦磷酸铁钠衍生物元素分布均匀且杂相含量极低。以这种磷酸焦磷酸铁钠衍生物作为正极活性物质的钠离子电池具有较好的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池领域,特别涉及一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物及其制备方法和钠离子电池


技术介绍

1、为弥补锂离子电池原料储备不足的问题,电能源领域研究人员正在探索新一代的电池。钠与锂位于同一主族,有着相似的化学性质,钠元素储量丰富,价格低廉,因此钠离子电池成为了当前的研究热点。近期,磷酸焦磷酸铁钠na4fe3(po4)2p2o7作为钠离子电池正极材料因其优异的电化学性能和低廉的生产成本等优势,受到了业界广泛关注。

2、为进一步提高磷酸焦磷酸铁钠na4fe3(po4)2p2o7的电化学性能,研究人员采用不同的金属阳离子取代铁离子,对磷酸焦磷酸铁钠进行改性。这种新型的活性物质在制备过程中极易因局部的铁离子与金属阳离子分布不均,导致电化学性能不均匀,甚至因铁离子富集伴生电化学惰性相,严重影响了材料的电化学性能,且这一问题在大规模生产中尤为严重。因此,这种新型的活性物质难以稳定生产,实用性较低。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种能够大规模制备的钠离子电池正极活性物质及其制备方法。

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【技术保护点】

1.一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使铁离子、磷酸根离子和掺杂元素离子在去离子水中共沉淀,获得前驱体包括:

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述混合处理包括以预设转速搅拌,并以预设频率的超声处理,所述预设转速为20 r/min~1000 r/min中的任一值,所述预设频率为10 kHz~100 kHz中的任一值,所述磷酸焦磷酸铁钠衍生物的粒径为10 nm~1000 nm中的任一值。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述去离子水中还加入氧化剂,所述氧化...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸焦磷酸铁钠衍生物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述使铁离子、磷酸根离子和掺杂元素离子在去离子水中共沉淀,获得前驱体包括:

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述混合处理包括以预设转速搅拌,并以预设频率的超声处理,所述预设转速为20 r/min~1000 r/min中的任一值,所述预设频率为10 khz~100 khz中的任一值,所述磷酸焦磷酸铁钠衍生物的粒径为10 nm~1000 nm中的任一值。

4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述去离子水中还加入氧化剂,所述氧化剂为过氧化氢、硝酸、高氯酸中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述将所述前驱体与钠源、锰源和第二磷源混合烧结,得到掺杂有掺杂元素离子的磷酸焦磷酸铁钠衍生物包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:隋裕雷费文斌伍凌张晓萍
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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