[發明專利]從FePO4

在審

• 申請號: 202211191951.2
• 申請日: 2022-09-28
• 公開（公告）號: CN115650197A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 韓建濤;曹美蓮;徐月;方淳
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C01B25/45
• 分類號: C01B25/45;C01B32/05;H01M10/054;H01M4/58;H01M4/62
• 代理公司: 武漢大楚知識產權代理事務所(普通合伙) 42257
• 代理人: 徐楊松

本發明涉及從FePO₄液相制備中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的方法，FePO₄、碳源、鈉源和磷源依次加入到去離子水中，室溫下進行攪拌，得到懸浮液；對懸浮液進行砂磨；將砂磨后的懸浮液置于噴霧干燥器中進行二次造粒，得到黃綠色的前驅體粉末；對前驅體粉末進行分階段燒結處理，即得到碳包覆的中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇。一種由上述方法所制得的碳包覆的中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇。一種上述碳包覆的中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇在鈉離子電池正極材料中的應用。有益效果為：碳包覆的中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的電子電導高，有利于鈉離子的傳遞和電解液的運輸。

技術領域

本發明涉及鈉離子電池技術領域，具體涉及一種從FePO₄液相制備中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的方法和應用。

背景技術

近年來，隨著國家對新能源產業的扶持，綠色的二次電池逐漸進入到大家的視野。其中以鋰離子電池為代表，大幅占據了電動汽車和便攜式電子設備的市場份額。但是全球范圍內鋰資源分布不均，嚴重限制了鋰離子電池的發展。開發資源豐富、分布廣泛且充放電機理與鋰離子電池類似的鈉離子電池具有十分重要的戰略意義。目前，商業化的鈉離子電池正極材料以普魯士藍類似物為主，但是其制備過程中易吸水、循環性能差且熱穩定性不好。最為常用的鈉離子電池正極材料之一的聚陰離子型材料成本低廉、無資源限制、無毒、安全性較高，是批量化生產的良好選擇。

聚陰離子型材料以焦磷酸磷酸鐵鈉(Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇)為代表，其不僅成本低、循環性能好(充放電過程中體積變化＜4％)、熱穩定高、且不易受環境影響、理論容量高，但是其電子電導和離子電導率相對較低，需要通過納米化或包覆來改善其性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種從FePO₄液相制備中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的方法和應用，以克服上述現有技術中的不足。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種從FePO₄液相制備中空球形Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇的方法，包括如下步驟：

S100、FePO₄、碳源、鈉源和磷源依次加入到去離子水中，室溫下進行攪拌，得到懸浮液；

S200、對懸浮液進行砂磨；

S300、將砂磨后的懸浮液置于噴霧干燥器中進行二次造粒，得到黃綠色的前驅體粉末；