[發(fā)明專利]一種NaMnFe2(PO4)3在鈉離子電池中的應(yīng)用

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• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN109873155A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮凱;張華民;宋子晗;李先鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/054
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種NaMnFe₂(PO₄)₃在鈉離子電池中的應(yīng)用。

2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：其特征在于：所述NaMnFe₂(PO₄)₃作為正極活性材料應(yīng)用于鈉離子電池正極中。

3.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：鈉離子電池正極材料的質(zhì)量組成為NaMnFe₂(PO₄)₃:導(dǎo)電碳＝99:1～50:50。

4.按照權(quán)利要求1-3任一所述的應(yīng)用，其特征在于：NaMnFe₂(PO₄)₃采用固相反應(yīng)法制備，其步驟如下：

1)配料：將含Na化合物、含Mn化合物、Fe化合物和含P化合物按Na:Mn:Fe:P為(1-1.1):1:2:3的摩爾比配料混合并進(jìn)行預(yù)處理；

所述預(yù)處理為將配置好的原料混合均勻后從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上，后冷卻至室溫；

2)控制各項參數(shù)進(jìn)行材料合成：將預(yù)處理后的配料以1-10℃/min的速率從室溫升至600-1000℃；保溫10-40小時；反應(yīng)充分后，以1-50℃/h的速率降至室溫，得到NaMnFe₂(PO₄)₃材料；

所述含Na化合物為Na的氧化物、Na的碳酸鹽、Na的磷酸鹽、Na的硝酸鹽或Na的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含Mn化合物為二價Mn的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含F(xiàn)e化合物為Fe的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含P化合物為NH₄H₂PO₄，(NH₄)₂HPO₄，P₂O₅或H₃PO₄中的一種或二種以上。

5.按照權(quán)利要求1-3任一所述的應(yīng)用，其特征在于，采用溶膠凝膠法制備NaMnFe₂(PO₄)₃鈉離子電池正極材料，其步驟如下：

1)配料：將含Na化合物、含Mn化合物、含F(xiàn)e化合物和含P化合物按Na:Mn:Fe:P為(1-1.1):1:2:3的摩爾比加入50-100℃的去離子水中攪拌至形成均勻的溶液，繼續(xù)攪拌至形成溶膠；

2)將溶膠轉(zhuǎn)移至100-200℃的烘箱中，烘干至凝膠，將凝膠研磨成粉后進(jìn)行預(yù)處理；

所述預(yù)處理為從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上，后冷卻至室溫；

3)控制各項參數(shù)進(jìn)行材料合成：將步驟2)預(yù)處理后的材料；以1-10℃的速率升至600-1000℃；保溫10-40小時；反應(yīng)充分后，以1-50℃/h的速率降至室溫，得到NaMnFe₂(PO₄)₃材料；

所述含Na化合物為Na的氧化物、Na的碳酸鹽、Na的磷酸鹽、Na的硝酸鹽或Na的草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含Mn化合物為二價Mn的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含F(xiàn)e化合物為Fe的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽中的一種或二種以上；

所述含P化合物為NH₄H₂PO₄，(NH₄)₂HPO₄，P₂O₅或H₃PO₄中的一種或二種以上。

6.按照權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：Fe在水溶液中的摩爾濃度為0.1-2mol。