硫酸铁钠正极材料及其制备方法和正极极片、钠离子电池技术

本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域，尤其是涉及一种硫酸铁钠正极材料及其制备方法和正极极片、钠离子电池，所述硫酸铁钠正极材料包括硫酸铁钠基体，所述硫酸铁钠基体表面包覆碳包覆层，其中，所述硫酸铁钠基体中掺杂有P元素，所述碳包覆层上掺杂有N元素。本发明专利技术通过在硫酸铁钠基体中掺杂P元素和碳包覆层上掺杂N元素，提高了硫酸铁钠正极材料的倍率性能与循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，尤其是涉及一种硫酸铁钠正极材料及其制备方法和正极极片、钠离子电池。

技术介绍

1、钠离子电池作为一种很有前途的电动汽车和固定式储能技术，其与锂离子电池相比，具有低温性能好、成本低、材料丰富等优点。利用现有的锂离子电池生产基础设施，钠离子电池也具有大规模生产的可行性。

2、目前有希望被应用在商业化的钠离子正极材料有层状氧化物类、聚阴离子类及普鲁士蓝类，其中层状氧化物类的结构相变给钠离子的脱嵌带来许多的不稳定因素，且引入昂贵的ni和cu元素来提高性能，成本高，不利于未来市场大规模应用；普鲁士蓝类材料在结构中存在大量fe(cn)6缺陷和结晶水，导致钠离子脱嵌时发生结构失效和产气，商业化应用难度大；而聚阴离子化合物具有刚性开放框架，能够稳定存储钠离子，在资源成本方面，地壳中fe元素的丰度为5.00％，远高于mn、v、co，铁基聚阴离子化合物具有成本效益优势和环境友好性。

3、在各种铁基聚阴离子化合物中，硫酸铁钠阴极的氧化还原电位最高，约为3.8v，远高于焦磷酸铁钠(3.10v)和磷酸铁钠(2.90v)，由于可逆容量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硫酸铁钠正极材料，其特征在于，所述硫酸铁钠正极材料包括硫酸铁钠基体，所述硫酸铁钠基体表面包覆碳包覆层，其中，所述硫酸铁钠基体中掺杂有P元素，所述碳包覆层上掺杂有N元素。

2.根据权利要求1所述的硫酸铁钠正极材料，其特征在于，所述硫酸铁钠基体的化学式为Na6-2xFex(SO4)3，其中，x＝1.5～2.0；

3.一种如权利要求1或2所述的硫酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的硫酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述铁源包括FeSO4、硝酸亚铁、草酸亚铁、氯化亚铁中的至少一种；所述钠源包括...

【技术特征摘要】

1.一种硫酸铁钠正极材料，其特征在于，所述硫酸铁钠正极材料包括硫酸铁钠基体，所述硫酸铁钠基体表面包覆碳包覆层，其中，所述硫酸铁钠基体中掺杂有p元素，所述碳包覆层上掺杂有n元素。

2.根据权利要求1所述的硫酸铁钠正极材料，其特征在于，所述硫酸铁钠基体的化学式为na6-2xfex(so4)3，其中，x＝1.5～2.0；

3.一种如权利要求1或2所述的硫酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的硫酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，所述铁源包括feso4、硝酸亚铁、草酸亚铁、氯化亚铁中的至少一种；所述钠源包括硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氟化钠、磷酸二氢钠、钠的有机酸盐中的至少一种；所述硫源包括feso4、硫酸钠、硫酸铵、硫酸氢钠中的至少一种；

5.根据权利要求3所述的硫酸铁钠正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述碳源包括乙炔黑、生物质纳米碳、葡萄糖、蔗糖、焦糖、淀粉、cnts、碳量子点、糊精中的至少一种；所述两亲分子包括包含氮元素的磷酸脂类两亲分子，或，所述两亲分子包括含p两亲分子类有机物和含n两亲分子类有机物，其中，所述包含氮元素的磷酸脂类两亲分子包括磷脂酰胆...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊珊，闻丽芝，黄梦延，王岳俊，薛历兴，
申请(专利权)人：孝感楚能新能源创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：