[發明專利]一種鈉離子電池正極材料球狀銨釩氧化物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310515865.7
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103531764A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 費海龍;林耘生
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于電池正極材料制備領域，具體涉及一種鈉離子電池正極材料球狀銨釩氧化物及其制備方法。

背景技術

我國釩礦儲量豐富，銨釩氧化物具有廉價、容易合成、能量密度高，在高容量鈉離子電池正極材料方面，具有開發潛力。我們當前研究發現：鈉離子插層NH₄V₄O₁₀，形成的(NH₄)_0.83Na_0.43V₄O₁₀·0.26H₂O能夠改變NH₄V₄O₁₀的晶胞參數(H.L.?Fei,?Z.R.?Shen,?J.G.?Wang,?H.J.?Zhou,?D.T.?Ding,?T.H.?Chen,?Flower-like?(NH₄)_0.83Na_0.43V₄O₁₀?nano-structure?for?stable?lithium-ion?battery?electrodes,?J.?Power?Sources?2?(2009)?1164.)，而且能夠誘導合成新結晶結構的銨鈉釩青銅(NH₄)_0.26Na_0.14V₂O₅[H.L.?Fei,?Z.R.?Shen,?J.G.?Wang,?D.T.?Ding,?T.H.?Chen,?Novel?bi-cation?intercalated?vanadium?bronze?nanostructures?for?stable?and?high?capacity?cathode?materials,?Electrochem.?Commun.?10?(2008)?1541]。二者作為鋰離子電池的正極材料，均展現較高的放電比容量和良好的循環穩定性。(NH₄)_0.26Na_0.14V₂O₅在2.0~3.4?V，初始放電容量為196?mAhg^-1，第30次的放電容量可達到200?mAhg^-1。(NH₄)_0.83Na_0.43V₄O₁₀·0.26H₂O也展現良好的循環穩定性。鈉離子對NH₄V₄O₁₀電化學性能的改進歸因于改變晶胞參數，導致?XRD峰的偏移。轉化為熱力學上更穩定新型單斜結構的(NH₄)_0.26Na_0.14V₂O₅，而且鈉離子能夠很好的進行脫嵌。因此，銨青銅可作為鈉離子電池的正極材料，金屬鈉或硬碳為負極，充電時，Na⁺從正極脫出，嵌入負極。放電時，鈉離子從負極脫出，插入銨鈉青銅。