一种原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，该制备方法由磷源、锰源、钒源、钠源、碳源作为原料获得前驱体，加入改性材料获得复合前驱体；通过在惰性气氛中进行煅烧，得到原位协同改性的磷酸锰钒钠。本发明专利技术具有采用简单的固相法合成前驱体，湿化学法原位协同改性，在磷酸锰钒钠材料表面构建氟化物包覆层，并达到阳离子掺杂效果，有利于加强磷酸锰钒钠材料的结构稳定性，提升钠离子的扩散速率。经原位协同改性后的材料组装成电池后的电化学测试结果表明，其具有更高的容量保持率和长循环性能，有效改善了磷酸锰钒钠电极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电极材料的制备方法，特别是一种原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法及其应用。

技术介绍

1、为了适应国家新能源发展战略，开发大规模二次电池储能系统，避免不可控的资源供应风险，钠离子电池被认为是锂基电池技术的最有前途的替代品之一。尽管在这一领域的研究不断增长，但由于缺乏具有长循环寿命的高能量密度正极材料，该技术的实施实际受到了阻碍。

2、含钒的磷酸钠盐是钠离子电池中极有应用潜能的正极材料，具有钠离子传输快、体积应变小、结构稳定等特点。掺入锰元素的磷酸锰钒钠材料具有更高的储能密度和更长的循环寿命，但实际应用中存在首圈库伦效率低，容量衰减快的问题，导致其综合性能严重下降。

3、目前，现有技术中一种磷酸钒锰钠电极材料及其制备方法和应用（cn106946238b），虽然提到了将磷、锰、钒、钠和碳作为电极材料的原材料，但未使用改性材料来改进前驱体。一种水系离子电池电极材料表面改性的方法（cn109975477a），虽然提到了将磷、锰、钒、钠和碳作为电极材料的原材料，也提到了使用改性材料，但改性材料与本专利技术完全不同，无法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磷源中的磷元素、锰源中的锰元素、钒源中的钒元素和钠源中钠元素的摩尔比为2-4:0.5-1.5:0.5-1.5:3-5，碳源的加入量为磷源、锰源、钒源和钠源总质量的10%-30%。

3.根据权利要求2中所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磷源中的磷元素、锰源中的锰元素、钒源中的钒元素和钠源中钠元素的摩尔比为3:1:1:4，碳源的加入量为磷源、锰源、钒...

【技术特征摘要】

1.一种原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磷源中的磷元素、锰源中的锰元素、钒源中的钒元素和钠源中钠元素的摩尔比为2-4:0.5-1.5:0.5-1.5:3-5，碳源的加入量为磷源、锰源、钒源和钠源总质量的10%-30%。

3.根据权利要求2中所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，磷源中的磷元素、锰源中的锰元素、钒源中的钒元素和钠源中钠元素的摩尔比为3:1:1:4，碳源的加入量为磷源、锰源、钒源和钠源总质量的15%-25%。

4.根据权利要求1所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，改性材料为四氟铝酸钾，改性材料添加量为前驱体质量的1%-5%，无水乙醇与前驱体的比例为25ml:1g。

5.根据权利要求1所述的原位协同改性磷酸锰钒钠电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，干燥设备为真空干燥箱，干燥温度为80-120℃，干燥时间为10-14h...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝，戴新义，魏亚伟，吴复忠，陈海军，麦毅，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：