一种钾离子电池阴极材料的制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种钾离子电池阴极材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将钒源、磷源和柠檬酸进行混合、烘干、第一次煅烧，得到混合物前驱体；S2：将步骤S1所得混合物前驱体和钾源进行混合、第二次煅烧，即得所述阴极材料。本发明专利技术所制备的钾离子电池阴极材料β‑KVOPO4具有优异的结构稳定性和较高的工作电压，且展现出良好的循环稳定性，能够与多种阳极材料匹配制备出具有高能量密度的钾离子二次电池，在储钾二次电池阴极材料的应用上具有深远意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钾离子电池，特别是涉及一种钾离子电池阴极材料的制备及应用。

技术介绍

1、近年来，随着锂离子电池的迅猛发展，锂资源大量消耗，导致锂电池的成本逐渐升高，限制了其大规模应用。而和锂同主族的碱金属元素钾，不仅在地壳中拥有丰富的含量，而且氧化还原电位更接近于锂，拥有较高的能量密度。但因为钾离子相比于锂离子半径大，使得钾离子的嵌入和脱出比较困难，因此寻找具有更大钾离子迁移通道和高性能的储钾阴极材料是钾离子电池发展的关键挑战。

2、目前，一些过渡金属氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚阴离子类阴极材料虽然表现出了合适的储钾性能，但其优缺点也相当突出。例如，层状氧化物阴极材料虽然理论比容量高，且k+在层中的二维扩散较快，但是层状氧化物的工作电位较低，层间氧的相互作用较强，在k+脱嵌过程中极易发生相变，严重影响结构稳定性，导致材料电化学循环性能较差。与层状过渡金属氧化物的较低工作电位相反，普鲁士蓝类化合物虽然表现出较高工作电压，但是由于其独特的结构缺陷会吸引大量的水分子进行配位，导致其在空气中极不稳定。而聚阴离子类材料由于框架结构稳定，k+脱嵌过程中体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钾离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述钒源包括二氧化钒、三氧化二钒、五氧化二钒或偏钒酸铵中的至少一种；和/或，

3.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述钒源和所述磷源的摩尔比为1：(1～2)，所述柠檬酸的加入量满足条件为：其碳元素质量占所述阴极材料(步骤S2所得产物)质量的8wt％～15wt％。

4.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述混合方式为磁力搅拌，混合时间为0.5～4小时；和/或，...

【技术特征摘要】

1.一种钾离子电池阴极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述钒源包括二氧化钒、三氧化二钒、五氧化二钒或偏钒酸铵中的至少一种；和/或，

3.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述钒源和所述磷源的摩尔比为1：(1～2)，所述柠檬酸的加入量满足条件为：其碳元素质量占所述阴极材料(步骤s2所得产物)质量的8wt％～15wt％。

4.根据权利要求1所述的阴极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述混合方式为磁力搅拌，混合时间为0.5～4小时；和/或，

5.根据权利要求1所述的阴极材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：於洪将，张建飞，杜雪丽，华松，王洋，江柯成，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：