长循环聚阴离子正极材料及其制备方法与钠离子电池技术

本申请提供一种长循环聚阴离子正极材料及其制备方法与钠离子电池，其中所述正极材料包括：内核：化学式为Na3V2(PO4)2F3的颗粒；中间层：包覆于内核表面的多级孔道碳层；外层：氮掺杂石墨烯三维导电网络。本申请正极材料中内核表面包覆多级孔道碳层，不仅提高了材料的导电性，还有效缓解了钠离子在充放电过程中的体积膨胀问题，从而延长了电池的循环寿命；外层采用氮掺杂石墨烯三维导电网络，进一步提高了材料的导电性和结构稳定性，这种三维导电网络不仅提供了更多的电子传输通道，还有效防止了颗粒之间的团聚，从而提高了材料的循环稳定性和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池，特别涉及一种长循环聚阴离子正极材料及其制备方法与钠离子电池。

技术介绍

1、钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似，且钠盐储量更丰富、开采简单，在大规模应用方面更具优势，因此，基于材料的丰度和生产设备，工艺的可借鉴性，钠离子电池被视为一种极具前景的储能能源的选择；然而，钠离子半径离子比锂离子大的多，使钠扩散动力学速度缓慢，难以找到具有开放框架的合适材料。

2、常见的钠离子正极材料包括氧化物类、普鲁士蓝类以及聚阴离子类，但就资源的丰富性、材料的总体成本、材料的电化学性能以及环境可持续性而言，聚阴离子型正极材料是钠离子电池的最佳的选择。聚阴离子类钠电正极材料当前综合具备材料成本低、循环性能好等性能优势，硫酸铁钠和磷酸焦磷酸铁钠两种材料分别在低成本、长循环两个领域表现非常优秀，同时两种材料具有相似的电压平台，若共同合成为复合聚阴离子钠电正极材料将具备低成本和长循环的共同优势，可以促进钠电正极材料更快进入市场、扩大应用领域的关键力量。

3、现有技术中通常采用掺杂或包覆的方法提升钠离子正极材料的性能，如申请号为cn2022110本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，所述多级孔道碳层包含孔径<2nm的微孔和孔径2-50nm的介孔。

3.根据权利要求1所述的长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，所述氮掺杂石墨烯与内核颗粒的质量比为1:8-1:12。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述长循环聚阴离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述长循环聚阴离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(b) 所述NaF、NH4VO3、NH4H2PO4中Na、V、P的摩尔比为2...

【技术特征摘要】

1.一种长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，所述多级孔道碳层包含孔径<2nm的微孔和孔径2-50nm的介孔。

3.根据权利要求1所述的长循环聚阴离子正极材料，其特征在于，所述氮掺杂石墨烯与内核颗粒的质量比为1:8-1:12。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述长循环聚阴离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述长循环聚阴离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(b) 所述naf、nh4vo3、nh4h2po4中na、v、p的摩尔比为2.8-3.1:1.9-2.2:2。

6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎超程，沈智，杨水根，贺平，曾悦，梁枚，
申请(专利权)人：湖南丰日电源电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：