[發明專利]一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810183076.0
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108511704A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 章冬云;豐平;常程康;張以晴;王乃占;杜立春;王蒙蒙
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/054;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料，其特征在于：其化學式為Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C，0.05≤x≤0.2。

2.權利要求1所述的一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1)稱取89重量份的偏釩酸銨、131重量份的磷酸二氫銨，106～212重量份的檸檬酸，溶于去離子水中，攪拌直至其完全溶解；

2)將52～60重量份的碳酸鈉和0.73～3.05重量份的氧化鎂加入步驟1)的混合溶液中，攪拌混合均勻；

3)將步驟2)中得到的混合溶液移至水浴鍋里，調節水溫至60～80度，持續攪拌6-18小時后，得到藍色的凝膠產物；

4)將步驟3)中得到的凝膠移至烘箱中，70℃烘12～48小時，得到塊狀的固體，將固體研磨，得到藍色的前驅體粉末；

5)將步驟4)中得到的前驅體粉末在管式爐中，在施加含H₂體積百分比為5％的H₂/Ar混合氣氛中煅燒，首先升溫到350℃并保溫6h，接著升溫到700～900℃保溫5-15小時，降至室溫后得到鈉離子電池用正極材料鎂取代的磷酸釩鈉/碳復合物。

3.根據權利要求2所述的一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料的制備方法，其特征在于：制備過程中所用的原料的重量份數如下：

碳酸鈉：56份

氧化鎂：1.53份

檸檬酸：158份

偏釩酸銨：89份

磷酸二氫銨：131份

步驟5)中控制溫度為800℃煅燒10h。

4.根據權利要求2所述的一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料的制備方法，其特征在于:所述的鈉離子電池用正極材料的化學式為Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制備過程中所用的原料的重量份數如下：

碳酸鈉：58份

氧化鎂：0.76份

檸檬酸：106份

偏釩酸銨：89份

磷酸二氫銨：131份

步驟5)中控制溫度為700℃煅燒5h。

5.根據權利要求2所述的一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料的制備方法，其特征在于:所述的鈉離子電池用正極材料的化學式為Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制備過程中所用的原料的重量份數如下：碳酸鈉：58份

氧化鎂：0.76份

檸檬酸：158份

偏釩酸銨：89份

磷酸二氫銨：131份

步驟5)中控制溫度為800℃煅燒10h。

6.根據權利要求2所述的一種鈉離子電池用的鎂取代磷酸釩鈉/碳復合正極材料的制備方法，其特征在于:所述的鈉離子電池用正極材料的化學式為Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制備過程中所用的原料的重量份數如下：

碳酸鈉：58份

氧化鎂：0.76份

檸檬酸：212份

偏釩酸銨：89份

磷酸二氫銨：131份

步驟5)中控制溫度為900℃煅燒15h。