一种焦磷酸铁钠材料及其制备方法技术

本专利申请公开了一种焦磷酸铁钠材料及其制备方法和应用。具体地，一种焦磷酸铁钠材料，所述焦磷酸铁钠材料为米粒结构，且为纳米化和结构改性的Na<subgt;2</subgt;FeP<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;钠离子电池正极材料。本专利申请提供的制备方法中，首先用水热法(即步骤S1)制备了Fe‑MOF，随后采用Fe‑MOF/碳化后的Fe‑MOF作为前驱体合成MOF‑NFPO(即步骤S2)。设计中包含了煅烧工艺，其目的①使Fe‑MOF中原本的有机框架碳化，②使前驱体与钠源化合物、磷源化合物煅烧形成MOF‑NFPO。由于有机框架碳化后，热解碳均匀包覆活性物质，而使钠离子电池正极材料具有更为优异的电化学性能，即具备相对较高的电子电导率和离子电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利申请涉及钠离子电池材料，更具体地，涉及一种焦磷酸铁钠材料及其制备方法。

技术介绍

1、在人们对二氧化碳低排放、可再生和环境友好型能源的需求日益增强的情况下，传统的化石燃料将不可避免地被二次电池或其他储能装置所取代。锂离子电池目前主导了储能设备的商用市场。然而锂资源有限和典型的石墨阳极容量低极大地限制了它们的进一步广泛应用。钠离子电池以其丰富的储备量和低廉的成本引起了研究者们的关注。又因钠离子电池其电化学原理与锂离子电池相似，是锂离子电池的良好替代品。相对其他元素，钠离子具有相对较小的离子半径和高离子迁移率。

2、钠离子电池商业化的主要挑战是电极材料的低能量密度和不稳定的循环寿命。钠离子电池的性能很大程度上依赖于其正负极材料的选择，在这种条件下，各种钠离子正极被开发出来并大致分为四类：过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝类似物、还有其他的如硫酸盐和氟化物。与其他正极材料相比，聚阴离子型化合物因其结构稳定、热稳定性好、循环过程中体积变化小而备受关注。

3、钠离子电池的聚阴离子型正极材料中的焦磷酸铁钠(na2fep2o7)因其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种焦磷酸铁钠材料，其特征在于：所述焦磷酸铁钠材料为米粒结构，且为具有三维多孔碳层的有机框架Na2FeP2O7纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的焦磷酸铁钠材料，其特征在于：所述焦磷酸铁钠材料为原位碳包覆形成米粒状结构的焦磷酸铁钠材料。

3.根据权利要求1所述的焦磷酸铁钠材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的焦磷酸铁钠材料的制备方法，其特征在于：步骤S2制备方法为将S1中的Fe-MOF先经过碳化后，再以碳化后的Fe-MOF作为前驱体与钠源化合物、磷源化合物进行研磨处理，随后放入管式炉中煅烧，制得MOF-NFPO材料。<...

【技术特征摘要】

1.一种焦磷酸铁钠材料，其特征在于：所述焦磷酸铁钠材料为米粒结构，且为具有三维多孔碳层的有机框架na2fep2o7纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的焦磷酸铁钠材料，其特征在于：所述焦磷酸铁钠材料为原位碳包覆形成米粒状结构的焦磷酸铁钠材料。

3.根据权利要求1所述的焦磷酸铁钠材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的焦磷酸铁钠材料的制备方法，其特征在于：步骤s2制备方法为将s1中的fe-mof先经过碳化后，再以碳化后的fe-mof作为前驱体与钠源化合物、磷源化合物进行研磨处理，随后放入管式炉中煅烧，制得mof-nfpo材料。

5.根据权利要求3所述的焦磷酸铁钠材料的制备方法，其特征在于：步骤s2制备方法为将s1中的fe-mof先经过碳化后，再以碳化后的fe-mof作为前驱体与钠源化合物、磷源化合物溶解在液体中，蒸发溶剂，随后放入管式炉中煅烧，制得mof-nfpo...

【专利技术属性】
技术研发人员：许希军，李政，籍少敏，李方坤，刘军，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：