CN114050250A - 一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用 - Google Patents
一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114050250A CN114050250A CN202111368209.XA CN202111368209A CN114050250A CN 114050250 A CN114050250 A CN 114050250A CN 202111368209 A CN202111368209 A CN 202111368209A CN 114050250 A CN114050250 A CN 114050250A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sodium
- positive electrode
- ion battery
- carbon
- electrode material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- GZWPUJLNIWZHCU-UHFFFAOYSA-K [Na+].P(=O)([O-])([O-])[O-].[Fe+2].[Na+] Chemical compound [Na+].P(=O)([O-])([O-])[O-].[Fe+2].[Na+] GZWPUJLNIWZHCU-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 20
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 19
- AWRQDLAZGAQUNZ-UHFFFAOYSA-K sodium;iron(2+);phosphate Chemical compound [Na+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O AWRQDLAZGAQUNZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 19
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 35
- 229910021312 NaFePO4 Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 16
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 13
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 13
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 13
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000010405 anode material Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 11
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 11
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H ferric oxalate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O VEPSWGHMGZQCIN-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K iron(3+);triacetate Chemical compound [Fe+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O PVFSDGKDKFSOTB-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 3
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N iron(2+);dinitrate Chemical compound [Fe+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MVFCKEFYUDZOCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- -1 sodium hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用，是将碳源化合物、含磷的钠源化合物、铁源化合物及螯合剂溶解于甲醇和N,N‑二甲基甲酰胺的混合溶液中，搅拌、干燥后得到凝胶前驱体，将凝胶前驱体在氮气气氛下经过两次煅烧，即得到碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料颗粒粒径为15～45nm，具有优越的储钠容量、优异的充放电循环稳定性(循环100周后，容量保持率为94.2％)，是钠离子电池的理想正极材料；本发明合成工艺简单、成本低廉，便于产业化控制，能满足大规模能量存储器件的应用要求。
Description
技术领域
本发明属于电化学领域，涉及一种钠离子电池正极材料的制备及应用，特别涉及一种碳包覆的磷酸铁钠材料的制备及应用。
背景技术
能源是社会发展不可或缺的基本条件，也是人类赖以生存的物质基础，随着石油、煤炭等传统化石能源日益枯竭，开发利用新能源，研究发展高安全性、低成本储能技术刻不容缓。锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、自放电小等优势在便携式电子设备、动力汽车中得到了广泛应用，与此同时，不断减少的锂资源和不断攀升的锂价格，使得人们将更多的目光转向了钠离子电池。
钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理，但是在成本、资源、能耗方面，钠离子电池在大规模储能领域具有更大的市场竞争优势，这意味着，使用钠离子电池替代锂离子电池具有很强的可行性。由于钠离子半径比锂离子半径大，钠离子在正负极之间脱嵌过程更加困难，这就对钠离子电池的电极材料提出了更高的要求。
铁基正极材料olivine型LiFePO4成功的商业化应用为NaFePO4的发展带来了更多机会。NaFePO4由于其理论容量高、热稳定性好、电压平台高、结构稳定且原料丰富等特点，有望成为下一代优选的钠离子电池正极材料。与LiFePO4不同，NaFePO4主要有maricite和olivine两种晶型：olivine型NaFePO4是热力学不稳定相，常规方法无法直接合成，常采用化学或者电化学离子交换法合成，制备工艺复杂，成本高；maricite型NaFePO4虽属于热力学稳定相，由于缺乏Na+扩散通道，常常被认为不具有电化学活性。Jongsoon Kim等人在《Energy&Environmental Science》上发表的题为“Unexpected discovery of low-costmaricite NaFePO4 as a high-performance electrode for Na-ion batteries”文章中通过球磨法制备出纳米化的maricite型NaFePO4，将该电极材料用于钠离子电池时，发现其经过200圈的循环后仍然具有优异的循环稳定性，且其比容量可达到142mAh g-1。这说明，通过降低maricite型NaFePO4颗粒至纳米尺度，可有效的激发NaFePO4电化学活性；然而，耗时耗能的球磨工艺严重限制了其产业化应用的可能性，无法满足大规模能量存储的需求。
因此，如何简单快速地制备纳米化的maricite型NaFePO4则显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种制备方法简便、成本低且便于产业化控制的、纳米尺度的、具有优异循环稳定性和高放电容量的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料，所述钠离子电池正极材料化学式为NaFePO4/C，为碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的复合结构。
优选的，所述碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的粒径为15～45nm。
本发明还提供了一种上述碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将碳源化合物溶解于甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，再将含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂溶解于所述混合溶液中，搅拌均匀，得到前驱体溶液；
B)将所述前驱体溶液放入烘箱干燥后，得到凝胶前驱体；
C)将所述凝胶前驱体依次经过第一次煅烧、第二次煅烧，得到碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。
优选的，所述甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2:1。
优选的：所述碳源化合物选自聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、壳聚糖和淀粉中的一种或多种；所述含磷的钠源化合物选自磷酸二氢钠；所述铁源化合物选自醋酸铁、硝酸铁和草酸铁中的一种或多种；所述螯合剂选自柠檬酸、草酸、酒石酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种。
优选的，步骤A)中，所述含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂的摩尔比为1:1:1，搅拌时间为23～25h。
优选的，步骤B)中，所述烘箱的温度设置为65～75℃，干燥的时间为23～25h。
优选的，步骤C)中：所述第一次煅烧的升温速率为2～10℃/min、升温至200～400℃，保温2～3h；所述第二次煅烧的升温速率为2～10℃/min、升温至500～800℃，保温3～5h；所述第一次煅烧与所述第二次煅烧均在氮气气氛下进行。
本发明提供了一种钠离子电池正极电极片，所述正极电极片由正极材料、导电添加剂、粘结剂和溶剂制备而成，所述正极材料选自上述技术方案所述的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。
本发明提供了一种钠离子电池，由正极、隔膜、电解液和负极金属钠组成，所述正极为上述技术方案所述的钠离子电池正极电极片。
优选的，所述电解液为碳酸酯电解液，所述电解液的浓度为0.1～2M。
本发明提供了一种上述碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料在大规模能量存储器件中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明提供了一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用，是将碳源化合物、含磷的钠源化合物、铁源化合物及螯合剂溶解于甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，搅拌、干燥后得到凝胶前驱体；将凝胶前驱体在氮气气氛下经过两次煅烧，即得到碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。本发明提供的钠离子电池正极材料颗粒粒径为15～45nm，具有优越的储钠容量，优异的充放电循环稳定性(循环100周后，容量保持率为94.2％)，是钠离子电池的理想正极材料；本发明合成工艺简单、成本低廉，便于产业化控制，能满足大规模能量存储器件的应用要求。
附图说明
图1为实施例1所得目标产物的XRD谱图；
图2为实施例1所得目标产物的SEM图片；
图3为实施例1所得目标产物的TEM图片；
图4为实施例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图5为实施例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能；
图6为实施例1所得目标产物在0.1mV s-1扫速下的CV曲线；
图7为实施例1所得目标产物在750mA g-1电流密度下的长循环性能；
图8为实施例2所得目标产物的XRD谱图；
图9为实施例2所得目标产物的SEM图片；
图10为实施例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图11为实施例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能；
图12为实施例3所得目标产物的XRD谱图；
图13为实施例3所得目标产物的SEM图片；
图14为实施例3所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图15为实施例3所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能；
图16为实施例4所得目标产物的XRD谱图；
图17为实施例4所得目标产物的SEM图片；
图18为实施例4所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图19为实施例5所得目标产物的XRD谱图；
图20为实施例5所得目标产物的SEM图片；
图21为实施例5所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图22为对比例1所得目标产物的XRD谱图；
图23为对比例1所得目标产物的SEM图片；
图24为对比例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图25为对比例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能；
图26为对比例2所得目标产物的XRD谱图；
图27为对比例2所得目标产物的SEM图片；
图28为对比例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线；
图29为对比例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明内容做进一步详细说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明提供了一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料，所述钠离子电池正极材料化学式为NaFePO4/C，为碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的复合结构。所述碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的粒径为15～45nm。
本发明还提供了一种上述碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将碳源化合物溶解于甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，再将含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂溶解于所述混合溶液中，搅拌均匀，得到前驱体溶液；
B)将所述前驱体溶液放入烘箱干燥后，得到凝胶前驱体；
C)将所述凝胶前驱体依次经过第一次煅烧、第二次煅烧，得到碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。
本发明优选的，所述甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2:1，优选为20mL甲醇+10mL N,N-二甲基甲酰胺。
本发明优选的，所述碳源化合物选自聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、壳聚糖和淀粉中的一种或多种；优选为聚乙烯吡咯烷酮；聚乙烯吡咯烷酮的加入量为0.45～3.6g，优选为0.9～2.7g。
所述含磷的钠源化合物选自磷酸二氢钠。
所述铁源化合物选自醋酸铁、硝酸铁和草酸铁中的一种或多种，优选为硝酸铁。
所述螯合剂选自柠檬酸、草酸、酒石酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种，优选为柠檬酸。
本发明优选的，步骤A)中，所述含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂的摩尔比为1:1:1，加入量为5～8mmol，优选为6mmol。
本发明优选的，步骤A)中，所述搅拌时间为23～25h，优选为24h。
本发明优选的，步骤B)中，所述烘箱的温度设置为65～75℃、干燥的时间为23～25h，优选为75℃干燥24h。
本发明优选的，步骤C)中：所述第一次煅烧的升温速率为2～10℃/min，优选为4～6℃/min；所述第一次煅烧的温度为200～400℃，优选为250～300℃；所述第一次煅烧的时间为2～3h，优选为2h。
本发明优选的，步骤C)中：所述第二次煅烧的升温速率为2～10℃/min，优选为4～6℃/min；所述第二次煅烧的温度为500～800℃，优选为600～700℃；所述第二次煅烧的时间为3～5h，优选为5h。
所述第一次煅烧与所述第二次煅烧均在氮气气氛下进行。
本发明还提供了一种钠离子电池正极电极片，所述正极电极片由正极材料、导电添加剂、粘结剂和溶剂制备而成，所述正极材料选自上述技术方案所述的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。本发明对所述导电添加剂、粘结剂和溶剂不进行限定，可以为本领域技术人员熟知的适用导电添加剂、粘结剂和溶剂。
本发明优选的，所述导电添加剂选自Super-P、炭黑、科琴黑中的一种或多种；更优选为Super-P。
本发明优选的，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯或聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或多种；更优选为聚偏氟乙烯。
本发明优选的，所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮或者去离子水中的一种；更优选为N-甲基吡咯烷酮；本发明对所述溶剂的用量并无特殊限制，采用本领域技术人员熟知的溶剂用量即可。
本发明优选的，所述正极材料、导电添加剂、粘结剂的质量比为7～8:1～2:1；更优选为7:2:1。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的钠离子电池正极电极片的制备方法，包括：
将正极材料、导电添加剂、粘结剂和溶剂混合均匀得到浆料，再经涂片及干燥，得到钠离子电池正极电极片。
本发明所用涂片的集流体为铝箔，以降低成本。
本发明对所述混浆、涂片及干燥的具体方法并无特殊限制，采用本领域技术人员熟知的方法即可。
本发明还提供了一种钠离子电池，由正极、负极金属钠、隔膜和有机电解液组成；其中，所述正极为上述技术方案所述的钠离子电池正极电极片，此处不再赘述。
本发明对上述隔膜、有机电解液并无特殊限定，可以为本领域技术人员熟知的适用材料。
本发明优选的，所述有机电解液为碳酸酯电解液；所述电解液浓度优选为0.1～2M；更优选为1M。
本发明优选的，所述有机电解液中，溶剂选自碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯以及氟化碳酸乙烯酯中的至少一种；更优选为碳酸丙烯酯和氟化碳酸乙烯酯的混合溶剂。
本发明优选的，所述有机电解液中，溶质选自六氟磷酸钠、高氯酸钠、双三氟甲基磺酰亚胺钠中的至少一种；更优选为高氯酸钠。
本发明所述隔膜优选为玻璃纤维。
本发明提供了一种上述钠离子电池正极材料在大规模能量存储器件中的应用。
本发明具有如下有益效果：
(1)合成的NaFePO4/C化合物，可以用做钠离子电池正极材料，丰富了钠离子电池的材料体系，简化了钠离子电池的生产工艺。
(2)本发明提供的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料颗粒粒径为15～45nm，储钠容量高、循环稳定性好、成本低廉，是钠离子电池的理想正极材料。
(3)本发明提供的钠离子电池具有优异的循环稳定性，在20mA g-1的电流密度下循环100圈之后，容量保持率为94.2％。
(4)本发明通过简单的溶胶凝胶法就可以合成，工艺简单，便于产业化控制。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用进行详细描述，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
本实施例中，碳源化合物为聚乙烯吡咯烷酮，铁源化合物为硝酸铁，含磷的钠源化合物为磷酸二氢钠，螯合剂为柠檬酸。
步骤1，溶胶凝胶法制备碳包覆的磷酸铁钠(NaFePO4/C)材料，原材料包括硝酸铁、磷酸二氢钠、聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸，溶剂为甲醇和N,N-二甲基甲酰胺。
室温下，将1.8g聚乙烯吡咯烷酮溶解于20mL甲醇和10mL N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，之后依次加入6mmol的磷酸二氢钠、6mmol的柠檬酸和6mmol的硝酸铁，搅拌均匀获得凝胶前驱体溶液；将凝胶前驱体溶液置于75℃烘箱中干燥24h，接着，将干燥后的胶体置于管式炉中，以5℃/min的升温速率在氮气氛围下300℃预烧2h得到中间产物，再以5℃/min的升温速率在氮气氛围下700℃煅烧5h得到目标产物NaFePO4/C。
步骤2，制备NaFePO4/C钠离子电池正极电极片。
将上述制备的目标产物、Super P、粘结剂聚偏氟乙烯按质量比7:2:1混合，并加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，经过混浆、涂片、烘干等步骤后得到含有目标产物NaFePO4/C的钠离子电池正极电极片。
步骤3，组装以目标产物NaFePO4/C为正极的钠离子电池。
将上述制备的目标产物正极电极片和金属钠片组装钠离子电池，优选GF/F为电池隔膜；优选的电解液为碳酸酯电解液(1M NaClO4的PC溶液包含5vol％的FEC)；所得钠离子电池电压区间为1.5～4.5V。
图1所示为实施例1所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216，由图可见该材料的主要成分为NaFePO4，且结晶性良好。
图2所示为实施例1所得目标产物的SEM图片，由图可见目标产物主要由纳米颗粒组成。
图3所示为实施例1所得目标产物的TEM图片，由图可见碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的粒径为15～45nm。
图4所示为实施例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的首次充放电曲线，由图可见该材料应用于钠离子电池首次放电比容量达到109.6mAh g-1。
图5所示为实施例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能，循环100圈后放电比容量仍稳定在103.2mAh g-1，容量保持率为94.2％。
图6所示为实施例1所得目标产物在0.1mV s-1扫速下的CV曲线。
图7所示为实施例1所得目标产物在750mA g-1电流密度下的长循环性能，由图可见该材料在750mA g-1电流密度下仍具有优异的循环稳定性，循环800圈后放电比容量仍稳定在52.8mAh g-1，容量保持率为82.6％。
实施例2
制备方法与实施例1相同，只是将碳源化合物聚乙烯吡咯烷酮的加入量改为0.9g，得到目标产物NaFePO4/C。
图8所示为实施例2所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216，由图可见该材料的主要成分为NaFePO4，且结晶性良好。
图9所示为实施例2所得目标产物的SEM图片，由图可见目标产物主要由纳米颗粒组成。
图10所示为实施例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的首次充放电曲线，由图可见该材料应用于钠离子电池首次放电比容量达到106.6mAh g-1。
图11所示为实施例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能，循环100圈后放电比容量仍稳定在82.1mAh g-1，容量保持率为77％。
实施例3
制备方法与实施例1相同，只是将碳源化合物聚乙烯吡咯烷酮的加入量改为2.7g，得到目标产物NaFePO4/C。
图12所示为实施例3所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216，由图可见该材料的主要成分为NaFePO4，且结晶性良好。
图13所示为实施例3所得目标产物的SEM图片，由图可见目标产物主要由纳米颗粒组成。
图14所示为实施例3所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线，由图可见，由于加入过多碳源化合物，该材料的放电比容量仅为48.9mAh g-1。
图15所示为实施例3所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能，循环100圈后放电比容量稳定在47.3mAh g-1。
实施例4
制备方法与实施例1相同，只是将第二阶段煅烧温度改为600℃，得到目标产物NaFePO4/C。
图16所示为实施例4所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216，由图可见该材料的主要成分为NaFePO4，且结晶性良好。
图17所示为实施例4所得目标产物的SEM图片，由图可见目标产物主要由纳米颗粒组成。
图18所示为实施例4所得目标产物在20mA g-1电流密度下的首次充放电曲线，由图可见该材料应用于钠离子电池首次放电比容量达到147.6mAh g-1。
实施例5
制备方法与实施例1相同，只是将第二阶段煅烧温度改为500℃，得到目标产物NaFePO4/C。
图19所示为实施例5所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216，由图可见该材料的主要成分为NaFePO4，且结晶性良好。
图20所示为实施例5所得目标产物的SEM图片，由图可见目标产物主要由纳米颗粒组成。
图21所示为实施例5所得目标产物在20mA g-1电流密度下的首次充放电曲线，由图可见该材料应用于钠离子电池首次放电比容量达到135.6mAh g-1。
对比例1
制备方法与实施例1相同，只是未添加碳源化合物聚乙烯吡咯烷酮，得到目标产物NaFePO4/C，此目标产物中的碳主要来自于柠檬酸。
图22所示为对比例1所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216和Na3PO4的标准卡片PDF#27-0771，由图可见该材料中除了含有NaFePO4，还有部分Na3PO4存在。
图23所示为对比例1所得目标产物的SEM图片，由图可见：聚乙烯吡咯烷酮除了作为碳源化合物，还具有分散剂的作用；对比例1由于未加入聚乙烯吡咯烷酮，导致该材料颗粒聚集形成大块结构。
图24所示为对比例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线，由图可见该材料的放电比容量仅为27.1mAh g-1。
图25所示为对比例1所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能，循环200圈后放电比容量为17.4mAh g-1。
对比例2
制备方法与实施例1相同，只是将第二阶段煅烧温度改为800℃，由于材料过烧，导致无法得到纯的目标产物NaFePO4/C。
图26所示为对比例2所得目标产物的XRD图及maricite型NaFePO4的标准卡片PDF#29-1216和Fe2P的标准卡片PDF#51-0943，由于温度过高导致材料过烧，可见该材料中除了含有NaFePO4，还有部分Fe2P存在。
图27所示为对比例2所得目标产物的SEM图片，由图可见过烧后的目标产物主要呈交连的团絮状。
图28所示为对比例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的充放电曲线，由图可见该材料的放电比容量为54.2mAh g-1。
图29所示为对比例2所得目标产物在20mA g-1电流密度下的循环性能，循环100圈后放电比容量为47.4mAh g-1。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料，其特征在于：所述钠离子电池正极材料的化学式为NaFePO4/C，为碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的复合结构。
2.根据权利要求1所述的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料，其特征在于：所述碳包裹磷酸铁钠纳米颗粒的粒径为15～45nm。
3.一种如权利要求1或2所述的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将碳源化合物溶解于甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，再将含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂溶解于所述混合溶液中，搅拌均匀，得到前驱体溶液；
B)将所述前驱体溶液放入烘箱干燥后，得到凝胶前驱体；
C)将所述凝胶前驱体依次经过第一次煅烧、第二次煅烧，得到碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为2:1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述碳源化合物选自聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、壳聚糖和淀粉中的一种或多种；所述含磷的钠源化合物选自磷酸二氢钠；所述铁源化合物选自醋酸铁、硝酸铁和草酸铁中的一种或多种；所述螯合剂选自柠檬酸、草酸、酒石酸和乙二胺四乙酸中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤A)中，所述含磷的钠源化合物、铁源化合物与螯合剂的摩尔比为1:1:1，搅拌时间为23～25h。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤B)中，所述烘箱的温度设置为65～75℃，干燥的时间为23～25h。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤C)中：所述第一次煅烧的升温速率为2～10℃/min、升温至200～400℃，保温2～3h；所述第二次煅烧的升温速率为2～10℃/min、升温至500～800℃，保温3～5h；所述第一次煅烧与所述第二次煅烧均在氮气气氛下进行。
9.一种钠离子电池正极电极片，其特征在于：所述正极电极片的正极材料采用权利要求1或2所述的碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料。
10.一种钠离子电池，其特征在于：所述钠离子电池的正极为权利要求9所述的正极电极片。
11.根据权利要求10所述的钠离子电池，其特征在于：所述电解液为碳酸酯电解液，所述电解液的浓度为0.1～2M。
12.一种如权利要求1或2所述的钠离子电池正极材料在大规模能量存储器件中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111368209.XA CN114050250A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111368209.XA CN114050250A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114050250A true CN114050250A (zh) | 2022-02-15 |
Family
ID=80210134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111368209.XA Pending CN114050250A (zh) | 2021-11-18 | 2021-11-18 | 一种碳包覆的磷酸铁钠钠离子电池正极材料、其制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114050250A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114530596A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-24 | 江苏师范大学 | 一种钠离子正极材料花朵状NaFePO4/C的制备方法 |
| CN114530596B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-05-31 | 江苏师范大学 | 一种钠离子正极材料花朵状NaFePO4/C的制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105140489A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-09 | 中南大学 | 一种钛掺杂的碳包覆磷酸铁钠材料及其制备方法 |
| CN105280899A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-27 | 中南大学 | 一种制备碳包覆的磷酸铁钠材料的方法 |
| JP6101771B1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-03-22 | 太平洋セメント株式会社 | ナトリウムイオン電池用正極活物質及びその製造方法 |
| US20170207489A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Aruna Zhamu | Method of producing alkali metal or alkali-ion batteries having high volumetric and gravimetric energy densities |
| CN107221664A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-09-29 | 武汉理工大学 | 碳包覆磷酸铁钠玻璃陶瓷复合材料及其制备方法和作为二次电池正极材料的应用 |
| JP2018026302A (ja) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 株式会社Ihi | 正極活物質、正極及びナトリウムイオン電池、並びに、正極活物質の製造方法 |
| CN110729475A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-24 | 中国科学技术大学 | 一种层状和隧道状混合结构的钠离子电池正极材料、其制备方法和钠离子电池 |
| CN110957490A (zh) * | 2019-07-30 | 2020-04-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种中空结构的碳包覆磷酸铁钠电极材料的制备方法 |
| CN113526483A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-22 | 内蒙古大学 | 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途 |
-
2021
- 2021-11-18 CN CN202111368209.XA patent/CN114050250A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105280899A (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-27 | 中南大学 | 一种制备碳包覆的磷酸铁钠材料的方法 |
| CN105140489A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-09 | 中南大学 | 一种钛掺杂的碳包覆磷酸铁钠材料及其制备方法 |
| JP6101771B1 (ja) * | 2015-11-09 | 2017-03-22 | 太平洋セメント株式会社 | ナトリウムイオン電池用正極活物質及びその製造方法 |
| US20170207489A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Aruna Zhamu | Method of producing alkali metal or alkali-ion batteries having high volumetric and gravimetric energy densities |
| JP2018026302A (ja) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 株式会社Ihi | 正極活物質、正極及びナトリウムイオン電池、並びに、正極活物質の製造方法 |
| CN107221664A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-09-29 | 武汉理工大学 | 碳包覆磷酸铁钠玻璃陶瓷复合材料及其制备方法和作为二次电池正极材料的应用 |
| CN110957490A (zh) * | 2019-07-30 | 2020-04-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种中空结构的碳包覆磷酸铁钠电极材料的制备方法 |
| CN110729475A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-01-24 | 中国科学技术大学 | 一种层状和隧道状混合结构的钠离子电池正极材料、其制备方法和钠离子电池 |
| CN113526483A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-22 | 内蒙古大学 | 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ANN SUN ET AL.: ""Synthesis, characterization, and electrochemical studies of chemically synthesized NaFePO4"", 《MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B》 * |
| DUAN WANG ET AL.: ""Carbon encapsulated maricite NaFePO4 nanoparticles as cathode material for sodium-ion batteries"", 《COLLOIDS AND SURFACES A》 * |
| 李栋栋等: ""磷铁钠矿型 NaFePO4/C正极的制备及储钠性能"", 《硅酸盐通报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114530596A (zh) * | 2022-02-22 | 2022-05-24 | 江苏师范大学 | 一种钠离子正极材料花朵状NaFePO4/C的制备方法 |
| CN114530596B (zh) * | 2022-02-22 | 2024-05-31 | 江苏师范大学 | 一种钠离子正极材料花朵状NaFePO4/C的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020030014A1 (zh) | 磷酸钒钠正极材料、钠离子电池及其制备方法和应用 | |
| CN100502103C (zh) | 一种核壳型纳米级碳包覆磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法 | |
| CN110416503B (zh) | 一种软碳包覆磷酸钛钠介孔复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN111682171B (zh) | 一种铁基氟化物颗粒及其制备方法和应用 | |
| CN109119624B (zh) | 一种磷酸钛锂包覆富锂锰基正极材料的制备方法 | |
| CN111370697B (zh) | 磷酸锰铁锂/碳包覆三元材料及其制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池 | |
| CN101339992B (zh) | 锂离子电池正极材料硅酸钒锂的制备方法 | |
| CN102201576A (zh) | 一种多孔碳原位复合磷酸铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CN108933237B (zh) | 一种锂离子电池正极材料的制备方法及应用 | |
| CN110350198B (zh) | 一种磷酸钠表面修饰钠离子电池正极材料的制备方法 | |
| CN103956485A (zh) | 一种三维分级结构的磷酸铁锂电极材料及其制备方法 | |
| CN105226267B (zh) | 三维碳纳米管修饰尖晶石镍锰酸锂材料及其制备方法和应用 | |
| WO2024055516A1 (zh) | 喷雾燃烧制备磷酸锰铁锂正极材料的方法及其应用 | |
| CN111029560A (zh) | 钠离子梯度掺杂的尖晶石结构正极活性材料及其制备方法 | |
| CN113629242A (zh) | 一种聚阴离子磷酸钒铁钠正极材料的制备方法 | |
| CN102479944B (zh) | 一种磷酸亚铁锂复合材料制备方法及应用 | |
| CN110085854B (zh) | 一种磷酸钒锂正极材料及其制备方法 | |
| CN102769134B (zh) | 一种锂离子电池正极复合材料LiFePO4/C的制备方法 | |
| CN104103836A (zh) | 一种钠和锰共掺杂改性硅酸铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CN107732194B (zh) | 磷酸锰锂-磷酸钒锂/石墨烯/碳正极材料及其制备方法 | |
| CN103367728A (zh) | 一种活化天然石墨改性硅酸铁锂正极材料及其制备方法 | |
| CN108172813B (zh) | 一种复合正极材料及其制备方法 | |
| CN102983333A (zh) | 一种锂离子电池正极磷酸钒锂/碳复合材料的新型制备方法 | |
| CN104347854A (zh) | 一种纳米级LiFePO4/C电极材料的制备方法 | |
| CN110289411B (zh) | 一种氟化磷酸锆锰钠/碳复合材料、正极材料、正极和钠离子电池及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220215 |