一种改性硫酸铁钠正极材料及其制备方法和应用与流程
技术特征:
1.一种改性硫酸铁钠正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将水分为第一部分和第二部分,所述步骤s1包括:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述超声的频率为20~50hz,时间为0.5~1.5h;和/或,所述一次粉碎控制d50粒度为5~15μm;和/或,所述二次粉碎控制d50粒度为0.5~1.5μm;和/或,所述真空冷冻干燥的温度为-20~0℃,时间为12~24h;和/或,所述微波烧结在惰性气氛下进行,所述惰性气氛包括氮气、氩气中的至少一种,所述微波烧结的功率为1200~1800w。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,在所述混合物料中,钠元素、铁元素与硫元素的摩尔比为2:2:3,铁元素与抗氧化剂的摩尔比为10:(0.8~1.5),所述氧化石墨烯、钠源、抗氧化剂、亚铁源、硫源的质量之和与所述氧化石墨烯的质量比为100:(2.0~3.0)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述钠源选自硫酸钠、硫酸氢钠、硝酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的至少一种;和/或,所述抗氧化剂选自抗坏血酸、柠檬酸中的至少一种;和/或,所述亚铁源选自硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硝酸亚铁及其水合物中的至少一种;和/或,所述硫源选自硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硫酸氢氨、硫酸铵中的至少一种。
6.一种改性硫酸铁钠正极材料,其特征在于,由权利要求1至5中任一项所述的制备方法制得。
7.根据权利要求6所述的改性硫酸铁钠正极材料,其特征在于,所述改性硫酸铁钠正极材料包括硫酸铁钠内核和包覆于硫酸铁钠内核表面的碳包覆层,其中,所述硫酸铁钠内核材料的化学式为na2fe2(so4)3,所述改性硫酸铁钠正极材料中的碳含量为1.0wt%~3.0wt%。
8.根据权利要求6或7所述的改性硫酸铁钠正极材料,其特征在于,所述改性硫酸铁钠正极材料的d50粒度为0.5~1.5μm。
9.根据权利要求8所述的改性硫酸铁钠正极材料,其特征在于,所述改性硫酸铁钠正极材料在25℃、2.0~4.5v的条件下进行充放电测试,其0.2c首次库伦效率≥97%;和/或,其0.2c放电比容量≥87mah/g;和/或,其0.5c放电比容量≥86mah/g;和/或,其1c放电比容量≥86mah/g;和/或,其1c放电倍率容量保持率≥98%。
10.一种钠离子电池,其特征在于,包括权利要求6至9中任一项所述的改性硫酸铁钠正极材料。
技术总结
本发明公开了一种改性硫酸铁钠正极材料及其制备方法和应用,属于钠离子电池技术领域,制备方法包括以下步骤:步骤S1,将氧化石墨烯、钠源、抗氧化剂、亚铁源、硫源与水混合,得到混合物料;步骤S2,将混合物料进行真空冷冻干燥、一次粉碎后,得到前驱体;步骤S3,将前驱体进行微波烧结、二次粉碎后,得到改性硫酸铁钠正极材料;微波烧结依次在T1、T2温度进行保温;其中,T1为200~250℃,在T1温度下的保温时间为10~15min,T2为320~380℃,在T2温度下的保温时间为12~24min。通过上述方法能够制得杂质相少、碳包覆均匀的改性硫酸铁钠正极材料,从而有助于提高其电化学性能。
技术研发人员:余聚鑫,王珊珊,汪伟伟,李鹏飞,雍袁星
受保护的技术使用者:合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:余聚鑫,王珊珊,汪伟伟,李鹏飞,雍袁星
技术所有人:合肥国轩高科动力能源有限公司
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
声 明 :此信息收集于网络,如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们,我们会在第一时间删除
