掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料、制备方法及其用途技术

本申请提供了一种掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料、制备方法及其用途，所述正极材料的结构式为：Na4FexM3‑x(PO4)2P2O7@C&A，其中Na4FexM3‑x(PO4)2P2O7为核层，C&A为包覆层，A包含硼或者氮或者包含氮和硼；x大于2.5且小于等于3；M选自Mg、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Ti和V中的一种或两种以上，所述正极材料由于碳‑硼元素或碳和氮元素或碳、氮和硼元素的协同作用，可以有效的构建不同颗粒间的电子传输网络，从而提高材料电子电导率；另一方面，通过元素掺杂，能稳定材料内部晶型结构，避免出现无容量的NaFePO4橄榄石杂相，提高材料的电化学容量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及正极材料类，尤其涉及一种掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料、制备方法及其用途。

技术介绍

1、近年来，在大型储能系统中存储来自可持续但间歇性资源(如太阳能和风能)的能量已成为一个关键问题。尽管锂离子电池在小型便携式电子产品和中型产品(如混合动力电动汽车、电动汽车等)的应用上已经取得巨大成功，但是，地球上锂矿资源的短缺和分布不均匀、以及锂电需求量的急剧增加使得稀有的锂矿资源价格不断攀升，同时锂离子电池在低温条件下倍率充放电容量减小，以上种种问题限制了锂离子电池在大规模储能系统中的应用。

2、由于钠元素与锂元素属于同一主族，电化学性质相似，且钠在地壳内储量丰富，因此钠离子电池有望成为继锂电池之后新一代具有性能及成本优势的储能技术。目前磷酸焦磷酸铁钠型钠电正极材料由于其结构较为稳定，具有优异的长循环稳定性和低温倍率性能，同时原材料成本和生产工艺较低，成为替代锂离子电池应用在储能领域的理想选择之一。

3、现有钠离子电池用磷酸焦磷酸铁钠型正极材料普遍存在电子传输较差，导致其材料导电性不好，随之材料的电化学性能问题较突出，从而使得钠离子电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中所述正极材料的结构式为：

2.根据权利要求1所述的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中，A包含氮和硼。

3.根据权利要求1或2所述的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中所述磷酸焦磷酸铁钠正极材料的压实密度为2.3-3g/cm3，和/或

4.一种制备掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中钠源：铁源：磷源的摩尔比为3.90-4.10：2.70-3.00：3.90-4.10，优选为4.0-4.1:2.7-2.9：4.0-4.1或者钠源：铁源：磷源：M源的摩尔比为：3.90-4.1...

【技术特征摘要】

1.一种掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中所述正极材料的结构式为：

2.根据权利要求1所述的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中，a包含氮和硼。

3.根据权利要求1或2所述的磷酸焦磷酸铁钠正极材料，其中所述磷酸焦磷酸铁钠正极材料的压实密度为2.3-3g/cm3，和/或

4.一种制备掺杂的磷酸焦磷酸铁钠正极材料的方法，其包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中钠源：铁源：磷源的摩尔比为3.90-4.10：2.70-3.00：3.90-4.10，优选为4.0-4.1:2.7-2.9：4.0-4.1或者钠源：铁源：磷源：m源的摩尔比为：3.90-4.10：2.70-3.00：3.90-4.10：0-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顶，郭旗，
申请(专利权)人：山东圣泉新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：