一种层状磷酸盐钒基正极材料及其合成方法、钠离子电池技术

本发明专利技术以钠源、钒源、还原性酸和磷酸为原料，通过湿法球磨，合成Na(VO)<subgt;2</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;·4H<subgt;2</subgt;O，再将合成的材料经低温烧结后，得到层状磷酸钒基正极材料Na(VO)<subgt;2</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;。本发明专利技术实现了在室温下合成纯相层状磷酸钒基正极材料Na(VO)<subgt;2</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;，该材料相比于其他磷酸盐正极材料，具有明显提高的电导率，无需包碳即表现出优良的放电容量，且该方法合成温度低，操作简单，成本低，可控性强，重复性好，适宜于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能材料，具体涉及层状磷酸盐钒基正极材料na(vo)2(po4)2的合成。

技术介绍

1、近年来，随着对清洁和可再生能源的不断开发，高效储能系引起了人们的极大关注，各种可充电电池已经开发用于分布式发电站和微电网的电力存储。其中，以锂离子电池应用最为广泛，但持续的需求上涨也暴露了锂资源存在储量不足和供应安全风险的缺点。因此，具备低成本和广泛可用性钠资源保障的钠离子电池在大规模电化学储能领域的竞争力日益增强。

2、作为钠离子电池的核心部件，其正极材料需要具有以下特点：具备较高的放电电压；能够可逆地储存钠离子，具备一定的容量；具备足够快的钠离子、电子的扩散迁移速度；具备好的化学稳定性，常规的制备方法即可制取；对工艺要求不高，常规的搅拌、涂布等工艺即可达成。众多钒基磷酸盐因高氧化还原电位和稳定的可逆能力而引起了人们的广泛关注。然而，几乎所有的钒基磷酸盐都具有隧道结构，钠离子在晶格框架中呈之字形传输，导致动力学缓慢。已有研究发现，具有二维层状结构的钒基磷酸盐由于离子扩散速率高于具有框架结构的化合物，具有更好的锂/钠离子存储性能。然而，钒基磷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钠源为NaOH、NaCl、NaF、Na2CO3中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钒源为V2O5、NH4VO3、VF5中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述还原性酸选自乙酸及其水合物、草酸及其水合物、柠檬酸及其水合物、抗坏血酸中的任意一种或多种。

5.如权利要求1~5任意一项所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，...

【技术特征摘要】

1.一种层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钠源为naoh、nacl、naf、na2co3中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钒源为v2o5、nh4vo3、vf5中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述还原性酸选自乙酸及其水合物、草酸及其水合物、柠檬酸及其水合物、抗坏血酸中的任意一种或多种。

5.如权利要求1~5任意一项所述的层状磷酸钒基正极材料的合成方法，其特征在于，所述钒源中的钒元素与钠源中的钠元素、磷酸的摩尔比为2:2~6:7~17；所述钒源中的钒元素与还原性酸中的氢元素的摩尔比为1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊超，罗瑞，张霞辉，罗玉红，李沛垚，黄英德，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：