一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料及其制备方法、钠离子电池和用电设备技术

本发明专利技术公开了一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料及其制备方法、钠离子电池和用电设备。正极材料为Na<subgt;4+2z</subgt;Ni<subgt;x</subgt;Fe<subgt;3‑x‑y</subgt;Mn<subgt;y</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;2‑z</subgt;P<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;(SiO<subgt;4</subgt;F)<subgt;z</subgt;和C的复合材料，其中，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0＜z≤0.3，C在正极材料中的质量占比为1％～3％。本发明专利技术通过在碳包覆焦磷酸磷酸铁钠正极材料中引入Mn<supgt;2+</supgt;、Ni<supgt;2+</supgt;阳离子与(SiO<subgt;4</subgt;F)<supgt;5‑</supgt;阴离子，提高了焦磷酸磷酸铁钠正极材料的电子电导率、离子电导率及结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，尤其涉及一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料及其制备方法、钠离子电池和用电设备。

技术介绍

1、由于能源需求的日益迫切，大规模储能系统中新能源的可持续存储已成为世界范围内需要解决的关键问题。钠离子电池作为一种很有前途的固定式储能技术，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。目前，有商业应用前景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。

2、铁基体系的材料由于原料易得、来源广泛的特性，成为了极具商业价值的钠离子电池正极材料体系。其中，焦磷酸磷酸铁钠材料的制备方法简便、循环性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料，其特征在于，所述正极材料为Na4+2zNixFe3-x-yMny(PO4)2-zP2O7(SiO4F)z和C的复合材料，其中，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0＜z≤0.3，C在所述正极材料中的质量占比为1％～3％。

2.一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述正极材料，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属离子络合溶液中表面活性剂、螯合剂、金属离子的摩尔比为(0.025～0.04)：(0.5～1.5)：(2～4)。

4.如权利要求2所述的方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料，其特征在于，所述正极材料为na4+2znixfe3-x-ymny(po4)2-zp2o7(sio4f)z和c的复合材料，其中，0＜x≤0.5，0＜y≤0.5，0＜z≤0.3，c在所述正极材料中的质量占比为1％～3％。

2.一种阴阳离子互掺杂的碳包覆正极材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1所述正极材料，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属离子络合溶液中表面活性剂、螯合剂、金属离子的摩尔比为(0.025～0.04)：(0.5～1.5)：(2～4)。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)和所述步骤(b)中的搅拌混合过程均在60～80℃条件下进行。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，将所述混合溶液升温至120～140℃。

6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊珊，吴州，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：