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一种碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:41758773 阅读:25 留言:0更新日期:2024-06-21 21:40
本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域,尤其涉及一种碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料及其制备方法与应用。所述正极材料包括:S1:将钠源化合物、磷源化合物、碳源化合物、铁源化合物和水进行混合,得到第一混合浆料,干燥后得到第一前驱体粉料;S2:将第一前驱体粉料进行一次高温烧结,得到预烧样品;S3:将预烧样品、所述碳源化合物和水进行混合,得到第二混合浆料,干燥后得到第二前驱体粉料;S4:将第二前驱体粉料通过梯度升温进行二次高温烧结,得到碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料;其中,铁源化合物为片层状磷酸铁、颗粒状磷酸铁和球形状磷酸铁的混合物。本发明专利技术方法制备的磷酸焦磷酸铁钠具有较高的压实密度,并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,尤其涉及一种碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、钠离子电池正极材料主要包括层状氧化物和聚阴离子类材料,其中聚阴离子类材料中的磷酸盐体系电池具有稳固的p-o键,过充或高温情况下,材料的结构依然稳定,材料展示出优异的安全行和电化学稳定性,备受研究行业内人员的关注。

2、铁基磷酸盐正极材料的容量高,但其电压平台低和循环性能差,导致其作为钠离子电池正极材料的优势不够明显。铁基焦磷酸盐作为钠离子电池正极材料时虽然具有较高的电压和较好的循环性能,但由于铁基焦磷酸材料具有较大的分子量,导致材料的能量密度偏低,会在一定程度上限制其大规模的应用。综合上述磷酸盐的比容量高和焦磷酸盐的长循环性能等特点,两者复合形成的磷酸焦磷酸铁钠兼具二者优势,即便如此,磷酸焦磷酸铁钠较低的能量密度依然限制了其广泛的应用。

3、现阶段,提高磷酸焦磷酸铁钠电池能量密度的一个好的解决办法是提高正极材料的压实密度,现在普遍的方法工艺复杂性、过程不可控、面临环保问题、成本较高。目前,市场上磷酸焦磷酸铁钠的压实密度普遍在1.8~本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述铁源化合物中,所述片层状磷酸铁、颗粒状磷酸铁和球形状磷酸铁的质量比为(1~2):(1~2):(1~2)。

3.根据权利要求1或2所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述片层状磷酸铁通过铁法工艺制得,所述颗粒状磷酸铁通过钠法工艺制得,所述球形状磷酸铁通过氨法工艺制得。

4.根据权利要求1~3任一项所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述钠源化合物、铁源化合物和磷源化合物的摩尔比为(4+x):(3-y):(...

【技术特征摘要】

1.一种碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述铁源化合物中,所述片层状磷酸铁、颗粒状磷酸铁和球形状磷酸铁的质量比为(1~2):(1~2):(1~2)。

3.根据权利要求1或2所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述片层状磷酸铁通过铁法工艺制得,所述颗粒状磷酸铁通过钠法工艺制得,所述球形状磷酸铁通过氨法工艺制得。

4.根据权利要求1~3任一项所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正极材料,其特征在于,所述钠源化合物、铁源化合物和磷源化合物的摩尔比为(4+x):(3-y):(4+z),0<x<0.03,0<y<0.05,0<z<0.04。

5.根据权利要求1~4任一项所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁钠正...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄磊亚秀莹郭景春赵子豪傅绪成
申请(专利权)人:皖西学院
类型:发明
国别省市:

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