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一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料及其制备方法技术

技术编号:43103668 阅读:78 留言:0更新日期:2024-10-26 09:46
本发明专利技术公开了一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料及其制备方法。该复合正极材料组成为Na<subgt;2+x</subgt;Fe<subgt;2+x</subgt;(SO<subgt;4</subgt;)<subgt;3</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;x</subgt;,x的取值范围为0<x≤0.5,利用磷酸铁钠高的结构稳定性,构建一种新型的硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料来提升硫酸亚铁钠的空气稳定性。同时,利用有机磷酸作为磷酸根的来源,实现了复合材料前驱物的液相法制备,从而简化了复合正极材料的合成工艺,提升了批次稳定性,降低了成本,提升了储钠性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池,具体涉及一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料及其制备方法


技术介绍

1、钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉、与锂离子电池工作原理相似等原因,而被认为是未来可充电电池的主要选择之一。其中正极材料是其产业化的关键。硫酸亚铁钠因其极低的成本、较高的电压平台,成为当前钠离子电池正极材料发展的重点方向之一。然而,目前硫酸亚铁钠正极材料还面临水分敏感性高、结构稳定性差等问题,这导致其电芯制造成本高、循环寿命差等。武汉大学曹余良等报道了一种磷酸根掺杂的硫酸亚铁钠正极材料,极大的提高了材料在空气中的稳定性(论文nano energy 125(2024)109557)。专利202311576040.6公开了一种空气稳定性高的硫酸盐类钠离子电池正极材料及其制备方法,利用磷酸根掺杂的疏水性包覆层提升了硫酸盐类钠离子电池正极材料的空气稳定性。然而,目前制备磷酸根掺杂硫酸亚铁钠正极材料的方法均为固相法,难以得到原子级均一的材料,规模化生产难度高、批次稳定性差。此外,其所采用的均为阴离子基团掺杂,而未考虑通过磷酸盐和硫酸盐的复合来提升正极材料的性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料,其特征在于,组成为Na2+xFe2+x(SO4)3(PO4)x/C,x的取值范围为0<x≤0.5。

2.如权利要求1所述的一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述硫酸钠、硫酸亚铁、有机酸钠和有机膦酸中,钠:铁:硫酸根:膦酸基的摩尔比(2+x):(2+x):3:x,0<x≤0.5。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的有机酸钠为柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、苹果酸钠中的...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料,其特征在于,组成为na2+xfe2+x(so4)3(po4)x/c,x的取值范围为0<x≤0.5。

2.如权利要求1所述的一种钠离子电池用硫酸亚铁钠/磷酸铁钠复合正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述硫酸钠、硫酸亚铁、有机酸钠和有机膦酸中,钠:铁:硫酸根:膦酸基的摩尔比(2+x):(2+x):3:x,0<x≤0.5。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的有机酸钠为柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、苹果酸钠中的一种。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的有机膦酸为氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:王亚平史瑞敏栗欢欢
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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