[發明專利]一種具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710365046.7
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107017395B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 張治安;賴延清;李煌旭;尚國志;陳曉彬;肖志偉;張凱;李劼
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

1.一種具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：在溶有磷源、鈉源、錳源及絡合劑的水溶液中加入氧化石墨烯后，依次進行超聲處理、液氮冷凍及冷凍干燥，得到前驅體；所述前驅體置于保護氣氛下，于500～800℃進行熱處理，即得由表面均勻分布有碳包覆焦磷酸錳鈉顆粒的還原氧化石墨烯片堆疊構成的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料；所述具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的比表面積為60～120m²g^-1；所述碳包覆焦磷酸錳鈉顆粒的粒徑為300～1000nm；

所述絡合劑與錳源中錳的摩爾比為2～5:1；

所述絡合劑為檸檬酸、抗壞血酸中至少一種；

所述磷源包括磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸中至少一種；

所述鈉源包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、醋酸鈉、草酸鈉、檸檬酸鈉中至少一種；

所述錳源包括醋酸錳、硝酸錳、草酸錳中至少一種。

2.根據權利要求1所述的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述焦磷酸錳鈉的質量為具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料質量的85％～99％。

3.根據權利要求1所述的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：

磷源、鈉源與錳源的比例以P:Na:Mn的摩爾比為1.8～2.2:1.8～2.2:0.8～1.2計量。

4.根據權利要求1～3任一項所述的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述熱處理溫度為600～700℃。

5.根據權利要求4所述的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于：所述熱處理時間為6～12h。

6.權利要求1～5任一項所述制備方法制得的具有三明治結構的碳包覆焦磷酸錳鈉@還原氧化石墨烯復合材料的應用，其特征在于：作為鈉離子電池的正極材料應用。