一种复合硫酸亚铁钠正极材料及其制备方法与应用技术

本申请提供了一种复合硫酸亚铁钠正极材料及其制备方法与应用，属于钠电池领域，复合硫酸亚铁钠正极材料包括内核，内核的化学式为Na<subgt;x</subgt;M<subgt;y</subgt;Fe<subgt;z</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;k</subgt;(SO<subgt;4</subgt;)<subgt;(0.4～0.6)x</subgt;O<subgt;t</subgt;，其中，M包括锰、钒、钛中的至少一种，16≤x≤17，y＝1，4≤z≤5，2≤k≤2.6，y+z‑0.1x‑1.5k≤t≤y+z+0.1x‑1.5k；本申请减少了硫酸根分解，改善了复合硫酸亚铁钠正极材料的材料性能，使应用该复合硫酸亚铁钠正极材料的二次电池在循环性能等性能方面得到提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠电池，具体涉及一种复合硫酸亚铁钠正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、钠元素作为与锂同一主族的元素，电化学性质非常相近，并且储量丰富，地壳丰度约为2.64％，成本也更为低廉。因此，用钠替代锂而开发钠离子电池具有非常广阔的应用前景，而寻找和开发合适的电极材料成为钠离子电池研究的主要任务之一。

2、聚阴离子钠电池材料，具有成本低、循环性能优异等特点，人们对钠离子电池正极材料的研究也集中在聚阴离子型材料。在众多聚阴离子型化合物中，so42-具有更高的电负性和更强的诱导效应，因此硫酸盐材料的工作电压更高，从而受到更加广泛地关注。由于硫酸亚铁钠的烧结温度更低，耗能低，在聚阴离子材料中，硫酸盐系列的聚阴离子成本更低。硫酸亚铁钠作为钠离子电池正极材料时，相比于lifepo4正极材料，电池的充放电平台更高。但是，硫酸亚铁钠材料较低的电子导电率和钠离子扩散系数等缺点限制了它的实际应用。

3、现有技术中，一般通过掺杂金属离子的手段提高聚阴离子钠电池正极材料的离子导电率，通过碳包覆的手段提高材料的电子导电率。常规的掺杂方式中，一般先本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合硫酸亚铁钠正极材料，其特征在于，所述复合硫酸亚铁钠正极材料包括内核，所述内核的化学式为NaxMyFez(PO4)k(SO4)(0.4～0.6)xOt，其中，M包括锰、钒、钛中的至少一种，16≤x≤17，y＝1，4≤z≤5，2≤k≤2.6，y+z-0.1x-1.5k≤t≤y+z+0.1x-1.5k。

2.根据权利要求1所述的复合硫酸亚铁钠正极材料，其特征在于，所述复合硫酸亚铁钠正极材料还包括碳包覆层，所述碳包覆层包覆于所述内核表面，所述碳包覆层中的碳元素与所述内核中的钠元素的摩尔比大于或等于0.5且小于或等于1。

3.根据权利要求1所述的复合硫酸亚铁钠正...

【技术特征摘要】

1.一种复合硫酸亚铁钠正极材料，其特征在于，所述复合硫酸亚铁钠正极材料包括内核，所述内核的化学式为naxmyfez(po4)k(so4)(0.4～0.6)xot，其中，m包括锰、钒、钛中的至少一种，16≤x≤17，y＝1，4≤z≤5，2≤k≤2.6，y+z-0.1x-1.5k≤t≤y+z+0.1x-1.5k。

2.根据权利要求1所述的复合硫酸亚铁钠正极材料，其特征在于，所述复合硫酸亚铁钠正极材料还包括碳包覆层，所述碳包覆层包覆于所述内核表面，所述碳包覆层中的碳元素与所述内核中的钠元素的摩尔比大于或等于0.5且小于或等于1。

3.根据权利要求1所述的复合硫酸亚铁钠正极材料，其特征在于，所述复合硫酸亚铁钠正极材料的钠离子扩散系数为1*10-10cm2/s-5*10-10cm2/s；所述复合硫酸亚铁钠正极材料的粉末电阻率为15ω.cm-25ω.cm。

4.一种复合硫酸亚铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述复合硫酸亚铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕飞，高凯，王勤，
申请(专利权)人：湖北万润新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：