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一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料及制备方法和应用与流程

2025-12-06 14:00:07 358次浏览

技术特征:

1.一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料,其特征在于,所述正极材料的组成为naxfey(po4)zp2o7(3≤x≤4.5、2≤y≤3、1≤z≤2),原位聚合包覆材料为有机单体材料;所述有机单体包括苯胺单体、吡咯单体中的至少一种或者一种以上混合物。

2.根据权利要求1所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料,其特征在于,所述原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠的xrd粉末衍射峰主要出峰位置中 θ°包括约9.7±0.2°、15.9±0.2°、16.7±0.2°、19.4±0.2°、23.9±0.2°、25.4±0.2°、25.8±0.2°、25.9±0.2°、27.2±0.2°、28.8±0.2°、29.4±0.2°、29.4±0.2°、30.2±0.2°。

3.根据权利要求1或2所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:

4.根据权利要求3所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,所述的含焦磷酸磷酸铁钠的活性材料的电极片的制备步骤如下:

5.根据权利要求4所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,

6.根据权利要求4中所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中低温预烧过程中的升温速率为1~10℃/min,预烧温度为200~400℃,预烧时间为1~5 h;煅烧过程中的升温速率为1~10℃/min,煅烧温度为450~600℃,煅烧时间为5~18 h;惰性保护气氛或还原性气氛包括高纯氩气、高纯氮气、高纯氢氩气、高纯氦气、高纯二氧化碳中的任意一种或者一种以上混合物。

7.根据权利要求4中所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中焦磷酸磷酸铁钠、导电剂和聚偏氟乙烯质量比为7+x:2-x:1(0≤x<2),导电剂包括乙炔黑、导电炭黑、导电石墨与科琴黑中的一种;常压干燥温度为80~150℃,时间为1~4 h。

8.根据权利要求4中所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中钠电电解液为含0.5-2m的napf6的等体积比的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯的混合液;有机单体包括苯胺单体、吡咯单体与噻吩单体中的至少一种或者一种以上混合物,有机单体与钠电电解液的体积比为1:9~999。

9.根据权利要求4中所述的一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中电流为0.1~4 c,充放电循环圈数为2~10圈。

10.一种如权利要求3~9任一项所述制备得到的原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料用做钠离子电池中的应用,原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料的结构式为na:fe:p:p2o7的比例为x:y:z:1(3≤x≤4.5、2≤y≤3、1≤z≤2)。


技术总结
本发明涉及钠离子电池电极材料领域,发明公开了一种原位聚合包覆焦磷酸磷酸铁钠复合材料及制备方法和应用。所述焦磷酸磷酸铁钠正极材料的分子式为Na<subgt;x</subgt;Fe<subgt;y</subgt;(PO<subgt;4</subgt;)<subgt;z</subgt;P<subgt;2</subgt;O<subgt;7</subgt;,其制备过程是通过结合分段研磨与干燥工艺来制备前驱体,在惰性气体保护下经预烧‑烧结后得到焦磷酸磷酸铁钠正极材料,再经过原位聚合包覆,将有机单体成功地均匀包覆在材料表面。本发明通过将有机单体经过电化学原位聚合到所制备出的焦磷酸磷酸铁钠材料的表面,成功解决材料表面结构稳定性差导致的副反应严重,以及在充放电过程中二次颗粒内部应力导致的颗粒破碎等问题。本发明所制得的材料可应用于钠离子电池领域,能够有效的提高焦磷酸磷酸铁钠材料的电化学性能。

技术研发人员:汤傲,刘畅,郑磊,马会娟,龚晓飞
受保护的技术使用者:湖北三峡实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/11/26
文档序号 : 【 40125466 】

技术研发人员:汤傲,刘畅,郑磊,马会娟,龚晓飞
技术所有人:湖北三峡实验室

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。
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汤傲刘畅郑磊马会娟龚晓飞湖北三峡实验室
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