【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于材料，尤其涉及一種復(fù)合正極材料及其制備方法、鈉離子電池。
技術(shù)介紹
1、鈉離子電池作為一種新興的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，因其資源豐富、價(jià)格低廉、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域展現(xiàn)出極大的發(fā)展?jié)摿?。在鈉離子電池的研究與開發(fā)中，正極材料的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈冎苯佑绊戨姵氐哪芰棵芏?、循環(huán)穩(wěn)定性和成本效益。焦磷酸磷酸鐵鈉(na4fe3(po4)2p2o7，簡(jiǎn)稱nfpp)作為一種有前景的正極材料，因其結(jié)合了鐵基磷酸鹽和焦磷酸鹽的優(yōu)點(diǎn)，如高理論比容量(129mah·g-1)、高平均工作電壓(3.1v)、小的體積變化(小于4％)以及低成本和環(huán)境友好性而受到關(guān)注。
2、然而，由于nfpp較大的陰離子骨架，導(dǎo)致它的本征電子導(dǎo)電性低、速率性能較差，影響了它的電化學(xué)性能和應(yīng)用發(fā)展。為了進(jìn)一步提升nfpp的性能，研究人員采用了多種改性策略，如結(jié)構(gòu)納米化和各種碳材料復(fù)合或表面碳涂層等。研究證明，雖然設(shè)計(jì)合適的碳復(fù)合或碳涂層材料可以有效地提高材料表面的導(dǎo)電性，使其具有高的倍率性能和良好的循環(huán)穩(wěn)定性，但是材料本身固有的特性不會(huì)發(fā)生改變。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供一種復(fù)合正極材料的制備方法，旨在解決現(xiàn)有的nfpp正極材料存在本征電子導(dǎo)電性低、速率性能較差，導(dǎo)致其電化學(xué)性能和應(yīng)用發(fā)展受限的問題。
2、本申請(qǐng)實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種復(fù)合正極材料的制備方法，包括：
3、按照na4fe3(po4)2(p2o7)化學(xué)式中na、fe、po43-和p2o74-
4、將所述混合液經(jīng)研磨處理后進(jìn)行噴霧干燥，以形成干燥的粉末前驅(qū)體；
5、將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2?-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料。
6、本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種復(fù)合正極材料，所述復(fù)合正極材料是由上述的復(fù)合正極材料的制備方法制備得到。
7、本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種鈉離子電池，所述鈉離子電池包括上述的復(fù)合正極材料。
8、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種復(fù)合正極材料的制備方法，操作簡(jiǎn)單、制備成本較低、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)品質(zhì)量高；本申請(qǐng)通過優(yōu)化釔摻雜nfpp的工藝條件，結(jié)合噴霧干燥法制備出由納米顆粒組成的復(fù)合材料前驅(qū)體，再通過優(yōu)化高溫固相燒結(jié)條件在惰性氣體氣氛下完成碳化，所得nfpp-y復(fù)合正極材料具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，為高性能鈉離子電池正極材料低成本開發(fā)提供了新途徑。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，Y3+與P2O74-的摩爾比為0.1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，所述釔鹽為Y2(CO3)3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料的步驟中，升溫速率為2℃/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料的步驟中，溫度為580℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，所述混合液經(jīng)研磨處理至粒徑不高于100nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述混合液經(jīng)研磨處理后進(jìn)行噴霧干燥，以形成干燥的粉末前驅(qū)體的步驟，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料，包括：
9.一種復(fù)合正極材料，其特征在于，所述復(fù)合正極材料是由權(quán)利要求1-8任一所述的復(fù)合正極材料的制備方法制備得到。
10.一種鈉離子電池，其特征在于，所述鈉離子電池包括權(quán)利要求9所述的復(fù)合正極材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，y3+與p2o74-的摩爾比為0.1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，所述釔鹽為y2(co3)3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料的步驟中，升溫速率為2℃/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合正極材料的制備方法，其特征在于，將所述粉末前驅(qū)體經(jīng)研磨處理后，在惰性氣體氛圍下以2-5℃/min的升溫速率加熱至500-580℃進(jìn)行燒結(jié)處理，即得復(fù)合正極材料的步驟中，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃斌，譚堯，楊建文，尹一鳴，陸園園，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：桂林理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。