[發明專利]一種氟磷酸釩鈉/碳復合物的制備及復合物的應用

有效

• 申請號: 201711090279.7
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN109755489B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張華民;鄭瓊;易紅明;李先鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/583;H01M10/054
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種氟磷酸釩鈉/碳復合物正極材料的制備方法，其特征在于：所述正極材料的組成為Na₃V₂₍PO₄)₂F₃碳復合物,正極材料通過以下步驟制備而成：

1）按鈉、釩、磷酸根、氟、還原劑摩爾比為3: 2: 2: 3:0-2來稱取鈉鹽、釩源、磷酸鹽、氟鹽和還原劑，得混合物；步驟1）中所述的還原劑為草酸、抗壞血酸、甲醛、乙醛、正丁醛、檸檬酸、蔗糖、葡萄糖、蘋果酸、乙二酸、己二酸中的一種或二種以上；

2）將步驟1）的鈉鹽、釩源、磷酸鹽、氟鹽和還原劑加入到溫度為100-300℃水熱釜中，加入溶劑，再加入添加劑反應3-72 h；步驟2）中所述的溶劑為水和丙酮、乙醇、乙二醇中的一種或二種以上，

3）將步驟2）得到的混合物過濾，分別用去離子水和乙醇清洗2-5次，于100-150℃溫度下保持1-20h，得到Na₃V₂(PO₄)₂F₃；

4）將步驟3）得到的Na₃V₂(PO₄)₂F₃與碳材料共混，球磨0.1-24 h，轉速為400-2000rpm，得到Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C復合物；

其中步驟2）中所述的添加劑為十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸中的一種或二種；添加劑質量占混合物總質量的1-20%；步驟4）中Na₃V₂(PO₄)₂F₃與碳材料的質量比為4:1-20:1。

2.根據權利要求1所述的正極材料的制備方法，其特征在于：步驟1）中所述的鈉鹽為醋酸鈉、硫酸鈉、草酸鈉、檸檬酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或二種及以上，釩源為磷酸釩、偏釩酸銨、乙酰丙酮釩、五氧化二釩中的一種或二種以上，磷酸鹽為磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉、磷酸鉀、磷酸鈉和磷酸釩中的一種或二種以上，氟鹽為氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化鋰和氫氟酸中的一種或二種以上。

3.根據權利要求1所述的正極材料的制備方法，其特征在于：混合物溶質:溶劑=1：（1-20）g/ml。

4.根據權利要求1所述的正極材料的制備方法，其特征在于：步驟4）的碳材料為科琴黑、乙炔黑、石墨、石墨烯、碳納米纖維、碳納米管中的一種或兩種及以上。

5.一種權利要求1-4制備獲得的復合物。

6.一種權利要求1所述復合物的應用，所述Na₃V₂₍PO₄)₂F₃碳復合物作為正極材料應用于鈉離子電池中。