高比表面积富钠钠电池正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:46622936 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:18
本发明专利技术公开一种高比表面积富钠钠电池正极材料及其制备方法和应用,所述正极材料的化学通式为:Na3V2‑xMx(PO4)3,其中,M选自钇或钼,0.1<X<0.6。本发明专利技术还公开了一种制备权利要求1所述的高比表面积富钠钠电池正极材料的方法,其特征在于,所述方法包括:将用于制备Na3V2‑xMx(PO4)3的磷源、钒源、M源、钠源与水混合均匀,得到水系浆料;将所述水系浆料砂磨并干燥,得到干燥混合物;将所述干燥混合物在200℃~400℃温度条件下进行低温烧结,充分反应后升温至600℃~900℃进行高温烧结,充分反应后降至室温,得到高比表面积富钠钠电池正极材料。通过用掺杂元素钇或钼取代Na3V2(PO4)3中钒位点,有效地提高了正极材料的比表面积,进而提高钠离子电池的比容量和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池正极材料,特别是涉及一种高比表面积富钠钠电池正极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、锂离子电池作为最成功的商业化二次电池,推动了便携式电子和电动汽车的发展,在储能市场上占据着压倒性的主导地位。然而,锂离子电池存在资源匮乏、回收率低等问题,这促使人们对新型电池和电极材料进行了广泛的探索。由于钠离子具有与锂相似的化学性质和电子迁移机制,且地球上储量更为丰富,在电化学储能体系中显示出巨大的潜力。因此,钠离子电池的发展成为新能源电池发展中的一个研究热点,并受到了研究人员的广泛关注。

2、但由于钠离子的半径比锂离子大,能容纳钠离子并允许钠离子可逆的嵌入/脱出的正极材料很少,寻找适合钠离子储钠反应的材料很困难。虽然层状氧化物、有机化合物、普鲁士蓝类似物和聚阴离子型化合物已被广泛研究,但电化学性能距应用要求相距甚远。在众多的正极材料中,na3v2(po4)3由于具有开放的三维nasicon结构,为钠离子在晶格中的扩散提供畅通的通道,它的理论比容量高达117.6m ah g~1,然而,由于其本征电导率较差,导致了其实际比容量较低,极大地限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高比表面积富钠钠电池正极材料,其特征在于,所述正极材料的化学通式为:Na3V2-xMx(PO4)3,其中,M选自钇或钼,0.1<X<0.6。

2.一种权利要求1所述的高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

3.根据权利要求2所述高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述磷源选自五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵与磷酸铵中的至少一种;所述钒源选自一氧化钒、二氧化钒、三氧化二钒、五氧化二钒与偏钒酸铵中的至少一种;所述钠源选自碳酸钠、氢氧化钠、草酸钠、醋酸钠、蚁酸钠、柠檬酸钠与脂肪酸钠中的至少一种。

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【技术特征摘要】

1.一种高比表面积富钠钠电池正极材料,其特征在于,所述正极材料的化学通式为:na3v2-xmx(po4)3,其中,m选自钇或钼,0.1<x<0.6。

2.一种权利要求1所述的高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

3.根据权利要求2所述高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述磷源选自五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵与磷酸铵中的至少一种;所述钒源选自一氧化钒、二氧化钒、三氧化二钒、五氧化二钒与偏钒酸铵中的至少一种;所述钠源选自碳酸钠、氢氧化钠、草酸钠、醋酸钠、蚁酸钠、柠檬酸钠与脂肪酸钠中的至少一种。

4.根据权利要求2所述高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,钼源选自二氧化钼、三氧化钼、三氧化二钼、钼酸铵与钼酸氢铵中的至少一种;

5.根据权利要求2所述高比表面积富钠钠电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述磷源、钒源、m源和钠源的摩尔比为:3:(1.4~1.9):(0.1~0.6):3。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:申彤曹文卓闫昭李婷
申请(专利权)人:湖州南木纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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