一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用技术

一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用，属于钠离子电池技术领域。正极材料的分子是为Na<subgt;4+x</subgt;Fe<subgt;3</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2+y</subgt;(P<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;)，其中0<x<1.3,0<y<1.3,0<x/y<3。本发明专利技术通过调控钠与磷酸根的计量比，以及填充少量的钠离子，形成全激活的Na<subgt;4+x</subgt;Fe<subgt;3</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2+y</subgt;(P<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;)纯相结构，该正极材料无需加入其他金属元素和额外的合成工艺,对现有的制造工艺影响极小,Na含量的增多使得离子和电子导电率有所提高,从而大大提高了正极材料的比容量和倍率性能，适宜于大规模生产应用。

【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正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，风能、潮汐能、太阳能等清洁能源得到大力推广，然而因其固有的间歇性、波动性等特点使其与电网不相容，迫切需要利用电化学储能系统以满足需求。目前，锂离子电池技术最为成熟，几乎主导了电化学储能市场。但是全球锂资源分布不均、碳酸锂价格波动较大，显著增加了锂电池的成本，因此，价格较为低廉的钠离子电池成为大规模储能和低速动力的主要选择之一。

2、钠离子电池正极材料种类较多，如过渡金属氧化物、普鲁士蓝类似物和聚阴离子化合物。其中，过渡金属氧化物相变复杂，循环稳定性差，机理尚未明确；普鲁士蓝类似物结晶水问题严重。与前两种材料相比，聚阴离子化合物稳定、容量适中、安全性高。因此，聚阴离子化合物被认为是钠离子电池最合适的正极候选者之一，因此近年来受到了极大的关注。与钒基磷酸盐相比，铁基磷酸盐低毒性、低成本等优点更有利于产业化。铁基磷酸盐中，磷酸焦磷酸铁钠(na4fe3(po4)2(p2o7))综合了铁基磷酸盐的优点：低成本、高理论容量、高工作电压、长循环寿命、环境友好，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于：所述钠离子电池正极材料的分子式为Na4+xFe3(PO4)2+y(P2O7),其中0<x<1.3,0<y<1.3,0<x/y<3。

2.一种权利要求1所述的钠离子电池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：煅烧的步骤为：将原料混合物在200-400℃下保温3-8小时，随后在500-700℃下保温10-14小时。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述铁源化合物包括铁粉、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池正极材料，其特征在于：所述钠离子电池正极材料的分子式为na4+xfe3(po4)2+y(p2o7),其中0<x<1.3,0<y<1.3,0<x/y<3。

2.一种权利要求1所述的钠离子电池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：煅烧的步骤为：将原料混合物在200-400℃下保温3-8小时，随后在500-700℃下保温10-14小时。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述铁源化合物包括铁粉、柠檬酸铁、柠檬酸亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化亚铁、草酸铁、草酸亚铁、乙酸铁、磷酸铁、焦磷酸铁、硫酸亚铁按中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述磷源化合物包括磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉林，杨旭，刘子维，付传凯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：