一种通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法技术

本发明专利技术属于钠离子电池材料技术领域，具体为一种通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法。按Na<subgt;4</subgt;M<subgt;x</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2</subgt;P<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;中P元素、钠元素和M元素的化学计量比准备磷源、钠源和过渡金属草酸盐，然后与碳源和螯合剂一起加入到去离子水中混合均匀后研磨，收集前驱体粉末，然后进行烧结处理，得到混合型磷酸盐钠离子正极材料。本发明专利技术采用过渡金属草酸盐，在制备的过程中不会引入杂质相，通过螯合剂辅助制备，解决了原料混合不均匀的问题，得到的混合型磷酸盐钠离子正极材料具有优良的循环稳定性，为钠离子电池混合磷酸盐正极材料的产业化制备提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池材料，具体涉及一种通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法。

技术介绍

1、随着这些年对可持续能源需求的快速增长，大规模储能技术近年来引起了人们的极大关注。而随着电池产业的不断扩大，在储能系统中作为代表的锂离子电池，由于其在全球极度分布不均及其快速大量的消耗，导致了锂离子电池的成本大幅度提高，这使得锂离子电池在规模化储能中受到了很大的限制。与此同时，钠离子电池由于其原料资源丰富、分布均匀、价格低廉的特点，受到了人们的广泛关注。

2、目前钠离子电池正极材料主要包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物等。混合型磷酸盐钠离子正极材料是一种性能优良的聚阴离子正极材料，其兼具磷酸铁钠和焦磷酸铁钠的优势，在应用中表现出较高的氧化还原电位和优异的循环稳定性。混合磷酸盐na4fe3(po4)2p2o7正极材料具有成本低、循环性能好、体积膨胀低(＜4％)、热稳定高、且不易受环境影响、理论容量较高(129mahg-1)的优势。但是其仍具有电子电导率较低，原料多相混合不均匀等难题。在制备过程中极易生成nafe本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，包括：按Na4Mx(PO4)2P2O7中P元素、钠元素和M元素的化学计量比准备磷源、钠源和包含M元素的过渡金属草酸盐，将过渡金属草酸盐、钠源、磷源、碳源和螯合剂加入到去离子水中混合均匀后研磨，收集前驱体粉末，然后进行烧结处理，得到混合型磷酸盐钠离子正极材料；

2.根据权利要求1所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸四钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备...

【技术特征摘要】

1.一种通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，包括：按na4mx(po4)2p2o7中p元素、钠元素和m元素的化学计量比准备磷源、钠源和包含m元素的过渡金属草酸盐，将过渡金属草酸盐、钠源、磷源、碳源和螯合剂加入到去离子水中混合均匀后研磨，收集前驱体粉末，然后进行烧结处理，得到混合型磷酸盐钠离子正极材料；

2.根据权利要求1所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸四钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或多种；

3.根据权利要求1所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，所述烧结处理采用阶段式升温的方法，先升温200～350℃，保温2～12h，然后升温至460～560℃，保温3～20h。

4.根据权利要求3所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材料的方法，其特征在于，所述烧结处理的气体氛围为氩气、氮气、氩氢混合气或氮氢混合气。

5.根据权利要求1所述的通过螯合剂辅助过渡金属盐制备混合型磷酸盐钠离子正极材...

【专利技术属性】
技术研发人员：方淳，张希，韩建涛，曹美莲，冯梦露，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：