[發(fā)明專利]一種氮摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料及其制備方法和鈉離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110774546.2
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113506875B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何文;李長久;張旭東;徐小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 海南大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/58;H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/054
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王歡

1.一種氮摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將殼聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液混合，得到復(fù)合糖溶液；所述天然多糖選自海藻酸鈉和/或淀粉；所述殼聚糖的酸溶液中殼聚糖的質(zhì)量濃度為0.2~0.4%；所述含天然多糖的水溶液中天然多糖和水的質(zhì)量體積比為（0.5~0.8）g:100mL；所述殼聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液的體積比為（0.2~0.6）:（0.4~0.8）；

將鈉源、釩源和磷源與所述復(fù)合糖溶液混合，攪拌，反應(yīng)后再加入添加劑，得到混合物；所述添加劑選自乙二醇；所述添加劑與所述復(fù)合糖溶液的體積比為（1~3）:10；

將所述混合物水熱反應(yīng)，分離，水洗，得到濕沉淀物；所述水熱反應(yīng)的溫度為160~200℃；所述水熱反應(yīng)的時間為22~26h；

將所述濕沉淀物進行溶劑熱反應(yīng)，分離，洗滌干燥，得到前驅(qū)體粉末；所述溶劑熱反應(yīng)的溫度為160~200℃；所述溶劑熱反應(yīng)的時間為12~24h；所述溶劑熱反應(yīng)采用的溶劑選自乙二胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一種或多種；

將所述前驅(qū)體粉末在惰性氣氛下熱處理，冷卻，得到氮原位摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鈉源、釩源和磷源按照Na:V:P的摩爾比為3:2:3混合；

所述鈉源、釩源和磷源的總量在所述復(fù)合糖溶液中的濃度為0.2~0.9mol/L；

所述鈉源選自磷酸二氫鈉和/或碳酸鈉；

所述釩源選自偏釩酸銨和/或五氧化二釩；

所述磷源選自磷酸二氫銨和/或磷酸氫二鈉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理具體包括：

將所述前驅(qū)體粉末先以3~6℃/min的升溫速率升溫至300~400℃熱處理4~6h，再以2~5℃/min的升溫速率升溫至750~850℃下熱處理6~10h。

4.一種由權(quán)利要求1~3任一項所述制備方法制備的氮摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料。

5.一種鈉離子電池，包括正極電極片；

所述正極電極片按照以下方法制得：

將權(quán)利要求1~3任一項所述制備方法制備的氮摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料或權(quán)利要求4所述的氮摻雜球形磷酸釩鈉/碳復(fù)合材料與導電劑、粘結(jié)劑、N-甲基吡咯烷酮混合，得到預(yù)涂精制漿液；

將所述預(yù)涂精制漿液涂布在鋁箔上，干燥，得到正極電極極片。