一种具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料、制备及应用制造技术

本公开涉及一种具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料、制备及作为钠离子电池正极材料的应用，属于钠离子电池技术领域。制备方法为：将铁源加入到螯合剂溶液中，得到悬浊液；再加入钠源和磷源；再加入pH调节剂，pH调节剂用于调节pH至5‑9，然后在加热的条件下使悬浊液变成澄清溶胶，干燥后得到凝胶，然后再在非氧化性气氛条件下焙烧，即得到所述铁基聚磷酸盐材料。本发明专利技术利用pH调节剂调节溶液pH值，形成均匀稳定的凝胶结构，并在干燥以及烧结过程中，还可以分解释放出大量气体，促进凝胶转化为蓬松多孔的目标材料，有利于提高材料表面的活性位点数量，显著改善材料的倍率性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于钠离子电池，具体而言，涉及一种具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料、制备及作为钠离子电池正极材料的应用。

技术介绍

1、凭借着丰富的钠资源储量和低廉的价格，钠离子电池在储能领域表现出极大的应用前景。开发具有高安全性，高能量/功率密度，低成本，长寿命的正极材料是推动钠离子电池的实用化的关键。

2、磷酸焦磷酸铁钠na4fe3(po4)2(p2o7)因其低成本、优异的空气稳定性以及高能量密度被视为一种在规模储能领域颇具应用潜力的钠离子电池正极材料。这种材料结构中具有三维开放的钠离子传输通道，其中铁离子的多价性和混合磷酸盐基团的存在赋予了其优异的电化学性能。但na4fe3(po4)2(p2o7)的性能仍不及预期，其实际容量低于其理论容量，循环稳定性仍有提升空间，这主要是因为其储钠性能受到低本征导电性和铁-钠反位结构缺陷的显著影响。因此如何进一步提升na4fe3(po4)2(p2o7)的电化学性能成为焦点。

技术实现思路

1、本专利技术目的是提供一种简易的方法制备具有均匀纳米孔隙结构的聚阴离子正极材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述pH调节剂为氨水，或者为氨水与草酸的混合溶液，或者为氨水与山梨酸的混合溶液。

3.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，加入pH调节剂后，还加入了表面活性剂，所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵、葡萄糖和甘油酯中的至少一种。

4.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述钠源中的钠元素、...

【技术特征摘要】

1.一种具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述ph调节剂为氨水，或者为氨水与草酸的混合溶液，或者为氨水与山梨酸的混合溶液。

3.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，加入ph调节剂后，还加入了表面活性剂，所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化铵、葡萄糖和甘油酯中的至少一种。

4.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，所述钠源中的钠元素、铁源中的铁元素、磷源中的磷元素三者的物质的量之比为4：（2.5-3）：4。

5.如权利要求1所述具有均匀介孔结构的铁基聚磷酸盐材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，加入了铁源之后，还加入了掺杂剂，所述掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，廖桓毅，高义华，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：