CN106450295A - 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3 及其制备方法 - Google Patents

一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3 及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106450295A
CN106450295A CN201610824151.8A CN201610824151A CN106450295A CN 106450295 A CN106450295 A CN 106450295A CN 201610824151 A CN201610824151 A CN 201610824151A CN 106450295 A CN106450295 A CN 106450295A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
ion battery
preparation
battery positive
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610824151.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106450295B (zh
Inventor
张俊喜
刘瑶
周义荣
陈曈
任平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
Shanghai University of Electric Power
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Electric Power filed Critical Shanghai University of Electric Power
Priority to CN201610824151.8A priority Critical patent/CN106450295B/zh
Publication of CN106450295A publication Critical patent/CN106450295A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106450295B publication Critical patent/CN106450295B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法，制备方法为固相烧结法或溶胶凝胶法，其中，固相烧结法包括以下步骤：取铁盐、钠盐与磷酸盐混合，使得Fe3+、Na+和PO4 3+三种离子的摩尔比为2:3:3，在空气气氛下煅烧，即得到单斜Na3Fe2(PO4)3正极材料；溶胶凝胶法包括以下步骤：(1)称取Fe(NO3)3·9H2O和CH3COONa溶于去离子水中，保持搅拌条件，加入柠檬酸，再同时加入NH4H2PO4和聚乙烯醇，搅拌加热，水浴反应，得到溶胶；(2)将步骤(1)获得的溶胶干燥后得到凝胶，再于空气气氛下，煅烧，即得到纯相单斜介孔Na3Fe2(PO4)3正极材料。与现有技术相比，本发明具有合成工艺简单易行，正极材料电化学性能优异等优点。

Description

一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法
技术领域
本发明涉及钠离子电池领域，尤其是涉及一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法。
背景技术
环境问题的日益严重和化石能源的过渡消耗，二次电池作为一种清洁的储能***和动力***在人类社会发展中扮演越来越重要的角色。一方面，二次电池作为汽车的动力***代替传统的内燃机可以很大程度上可以减缓化石能源的过度消耗和温室气体排放。相比较传统应用于便携式数码产品上二次电池，动力电池一般要求高功率、大容量等特点。另一方面，二次电池作为电力储能单元，在新能源并网、智能电网方面也有重要的应用前景。对于储能用的二次电池，一般要求电池具有低成本和长循环寿命等特点。在过去的几十年里，锂离子电池因为其优异的电化学性能而被认为最有可能大规模应用于新能源汽车和电力储能的二次电池。然而，地球上锂源储量是有限的，金属锂的价格会随着锂离子电池大规模应用而逐渐上升。成本的提高势必会阻碍其大规模应用。
与锂处在同一主族的钠，与锂有着相似的化学性质。钠离子电池与锂离子电池有着相似的原理，重要的是钠在地球上的储量远高于锂。目前，钠离子电池的相关研究又重新被很多研究者重视。关于钠离子电极极材料的研究工作被相继报道，如NaxCoO2，Na0.44MnO2，Na0.6MnO2，NaCrO2，NaxVO2，Na3V2(PO4)3，Na3V2(PO4)2F3，Na3V2O2(PO4)2F，Na2FePO4F，NaFeF3等，但这些正极材料的性能仍然不能满足钠离子电池的工业化应用的要求。开发出理想的电极材料是钠离子电池工业化的关键。
铁基磷酸盐正极材料因为原料来源广泛，价格低廉，环保无毒而被广泛的研究。自从Goodenough等首次报道了橄榄石结构的LiFePO4作为锂离子电池电极材料以来，人们对LiFePO4展开了大量的研究工作，目前olivine-LiFePO4正极材料已经大规模应用于商业化锂离子电池。但是，性能优异的铁基磷酸盐钠离子电池材料还有待进一步开发、研究。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3，所述的正极材料为单斜晶体材料，其化学通式为Na3Fe2(PO4)3。
钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，包括以下步骤：
取铁盐、钠盐与磷酸盐混合，使得Fe3+、Na+和PO4 3+三种离子的摩尔比为2:3:3，在空气气氛下煅烧，即得到单斜Na3Fe2(PO4)3正极材料。
优选的，所述的铁盐为FePO4或Fe2O3；
所述的钠盐为CH3COONa、Na3PO4或NaCO3；
所述的磷酸盐为FePO4、Na3PO4或NH4H2PO4中的至少一种。
优选的，混合的处理步骤为：在行星式球磨机中先干磨3-5h，然后液相球磨3-5h，最后干燥除去液相。
优选的，煅烧的温度为500～700℃，煅烧时间为8-12h。
钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，还可以包括以下步骤：
(1)称取Fe(NO3)3·9H2O和CH3COONa溶于去离子水中，保持搅拌条件，加入柠檬酸，再同时加入NH4H2PO4和聚乙烯醇，搅拌加热，水浴反应，得到溶胶；
(2)将步骤(1)获得的溶胶干燥后得到凝胶，再于空气气氛下，煅烧，即得到纯相单斜介孔Na3Fe2(PO4)3正极材料。
优选的，步骤(1)中加入的Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4和CH3COONa满足：Fe3+、Na+和PO4 3+三种离子的摩尔比为2:3:3。
优选的，以每0.03mol CH3COONa计，柠檬酸的加入量为8～12g，聚乙烯醇的浓度为5wt％，其加入量为4-6mL。
优选的，步骤(1)中水浴反应的温度为50～70℃，反应时间不小于10h。
优选的，步骤(2)中煅烧的温度为500～700℃，时间为1-4h。
溶胶凝胶法的制备过程中，材料产生大量介孔的原理为：凝胶在空气气氛中热处理，煅烧过程中产生了大量的介孔结构。在煅烧过程在，螯合剂葡萄糖柠檬酸分子在相对比较的低的温度下发生碳化形成碳，形成的碳相当于的硬模板。随着煅烧温度的进一步提高，碳在空气气氛中氧化分解形成二氧化碳，这个过程形成了大量的介孔结构。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过固相烧结法与溶胶凝胶法合成Na3Fe2(PO4)3正极材料，电化学性能优异，特别是采用溶胶-凝胶法制成的正极材料，烧结时间相较于固相烧结合成法，大大缩短，且材料内出现大量介孔结构，比表面积明显增大，当用作钠离子电池正极材料时，电化学性能优异。
(2)制备方法简单，便于大规模应用，
附图说明
图1为采用固相法合成并在不同温度条件下热处理得到的Na3Fe2(PO4)3的XRD图谱；
图2为采用固相法合成并在不同温度条件下热处理得到的Na3Fe2(PO4)3的扫描电镜照片；
图3-1和图3-2均为采用固相法合成并在不同温度条件下热处理得到的Na3Fe2(PO4)3的电化学性能图片；
图4为采用不同原料的固相法合成的Na3Fe2(PO4)3的XRD图谱；
图5为采用不同原料的固相法合成的Na3Fe2(PO4)3的扫描电镜照片；
图6-1和图6-2均为采用不同原料的固相法合成的Na3Fe2(PO4)3的电化学性能图片；
图7为采用溶胶-凝胶法合成的介孔Na3Fe2(PO4)3的XRD图谱；
图8为采用溶胶-凝胶法合成的介孔Na3Fe2(PO4)3的扫描电子显微镜和高倍透射电镜照片；
图9为单斜介孔Na3Fe2(PO4)3作为钠离子电池正极材料的电化学性能图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
1.本发明所以涉及到的药品都为分析纯；
2.本发明中材料的结构和形貌表征：X射线衍射采用D8ADVANCE(Brute，德国)，XRD分析条件为光Cu Kα辐射，管电压40KV，扫描速度为0.01°/s，扫描范围为10°～90°。N2吸脱附曲线采用美国康塔仪器公司提供的BET全自动分析仪(Quantachrome Instruments)。扫描电镜和投射电镜的型号分别为JSM-7800F和JEM-2100F(日立公司，日本)。
3.电池组装：将石墨和碳黑按照质量比4：6的比例均匀混合，作为导电剂。并与活性物质材料按照质量比为30：62的比例混合，使用行星式球磨机将混合物以600rpm的转速干磨2h，球料比为10：1，再加入适量酒精作为介质湿磨2h，取出球磨珠，放入烘箱在120℃下烘12h。使用电子天平准确称量15mg烘干好的正极材料，以酒精作为介质，按92：8的质量比将材料与粘结剂聚四氟乙烯在玛瑙研钵中研磨。将研磨后的材料均匀涂覆在点焊在正极壳上，0.24mm厚，直径为14mm的圆形不锈钢网网面上。将正极壳放入120℃烘箱中干燥4h，然后用千斤顶将正极片压平，压力为2Mpa，时间为3min。将压实的正极片再放入烘箱进一步干燥，温度为120℃，时间为8h。电解液为1mol L-1NaClO4，溶剂使用体积比1：1的碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶剂。金属钠片作为辅助电极和参与电极，采用玻璃毡纤维作为电池隔膜，电化学测试采用R2016型扣式电池。电池组装在充满高纯氩的手套箱中进行。
4.恒流充放电测试采用武汉蓝电电池测试***CT2001A。钠离子电池的充放电电压区间为1.5～3.5V，充放电电流密度为20mA g-1。充放电电流大小和放电比容量按每1molNa3Fe2(PO4)3得失两个2mol电子计算。循环伏安采用上海辰华CHI660C电化学工作站测试，电压区间为1.5～3.5V(vs.Na/Na+)。所有的电化学测试在恒定温度25℃条件下进行。
实施例1
采用简单的固相合成法合成单斜Na3Fe2(PO4)3。以共沉淀法合成的FePO4作为前驱体，与无水CH3COONa、NH4H2PO4按摩尔比2:3:1球磨混合。先固相球磨4h，然后液相球磨4h(酒精作为球磨介质，行星式球磨机)。得到的混合物在干燥箱中80℃干燥12h，酒精完全挥发。得到的固体粉末在管式炉中600℃煅烧10h，使用空气气氛(气流速率20mL min-1)。得到单斜Na3Fe2(PO4)3-600材料。
实施例2
本实施例与实施例1相比，除了煅烧温度为500℃，其它条件和步骤均同实施例1，最终得到一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3-500。
实施例3
除了煅烧温度为700℃，其它条件和步骤均同实施例1，最终得到一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3-700。
实施例1-3得到的钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3-500，Na3Fe2(PO4)3-600，Na3Fe2(PO4)3-700的XRD图谱如图1所示。XRD结果表明，500℃热处理的Na3Fe2(PO4)3并没有形成完整的晶体结构，只有少数几个衍射峰。当温度提升到600℃，得到的物质为单斜的Na3Fe2(PO4)3,与标准Na3Fe2(PO4)3的XRD图谱能够很好的对应。同样700℃热处理的得到的Na3Fe2(PO4)3结构对应的也是单斜结构的Na3Fe2(PO4)3。从图2的扫描电镜照片可以看出，随着热处理温度的提高，得到的Na3Fe2(PO4)3发生严重的团聚和比较明显的晶粒生长。这三种材料分别作为钠离子电池正极材料，电化学性能如图3-1和图3-2所示。不同的热处理温度表现出不同的电化学性能。500℃热处理的Na3Fe2(PO4)3在电流密度为20mA g-1条件下首次放电比容量为88.6mAh g-1，循环30次以后能够保持82.7mAh g-1的容量，充放电曲线与无定型FePO4的充放电曲线类似，没有表现出明显的充放电平台。600℃热处理的Na3Fe2(PO4)3在电流密度为20mA g-1条件下首次放电比容量为82.5mAh g-1的容量，循环30次以后能够保持81.7mAh g-1，在电压2.5V附近出现了明显充放电电压平台。当热处理温度达到700℃，首次放电比容量为68.2mAh g-1，循环30次以后能够保持68.5mAh g-1的容量。相比较热处理温度600℃，Na3Fe2(PO4)3-700容量发生明显的下降。结果表明，通过固相合成法得到单斜Na3Fe2(PO4)3的最佳热处理温度为600℃。
实施例4
一种钠离子电池正极材料球形Na3Fe2(PO4)3-A的制备方法，具体包括如下制备步骤：
采用简单的固相合成法合成Na3Fe2(PO4)3，以Na3PO4和共沉淀法合成的FePO4作为原料。首先Na3PO4和FePO4按摩尔比1:2球磨混合。先干磨四小时，后液相球磨4h(酒精作为球磨介质，行星式球磨机)。得到的混合物在干燥箱中80℃干燥12h，酒精完全挥发。得到的固体粉末在管式炉中600℃煅烧10h，使用空气气氛(气流速率20mL min-1)。
实施例5
一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3-B的制备方法，具体包括如下制备步骤：
采用简单的固相合成法合成Na3Fe2(PO4)3，以Fe2O3，NaCO3，NH4H2PO4作为原料。首先，Fe2O3，CH3COONa、NH4H2PO4按摩尔比1:3:3球磨混合。先干磨四小时，后液相球磨4h(酒精作为球磨介质，行星式球磨机)。得到的混合物在干燥箱中80℃干燥12h，酒精完全挥发。得到的固体粉末在管式炉中600℃煅烧10h，使用空气气氛(气流速率20mL min-1)。
实施例1、4、5得到的钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3-600，Na3Fe2(PO4)3-A，Na3Fe2(PO4)3-B的XRD图谱如图4所示。Na3Fe2(PO4)3-600之前以及分析过了。以Na3PO4和共沉淀法合成的FePO4作为原料合成的Na3Fe2(PO4)3-A的XRD图谱上出现较多的衍射峰，除了单斜Na3Fe2(PO4)3衍射峰以外，还有很多杂峰，对过对比分析，，这些杂峰可能对应的为焦磷酸盐的特征峰。以Fe2O3，NaCO3，NH4H2PO4作为原料合成的Na3Fe2(PO4)3-B的XRD图谱结果表明，除了单斜Na3Fe2(PO4)3特征峰以外，同样出现一些杂峰，对应的为氧化铁的特征峰，并且峰的相对强度不大，结果表明材料的结晶性并不是很好，结果表明即使煅烧10h，固相反应仍然不彻底。从图5中的扫描电镜照片可以看出，不同的原料在相同的固相烧结工艺条件下得到固体材料的形貌也明显不同。以Na3PO4和FePO4为原料得到的材料呈现规则的块体形貌，块体尺寸较大，在3μm左右。以Fe2O3，NaCO3，NH4H2PO4得到材料形貌呈现无规则块体形貌，团聚较为严重。这三种材料分别作为钠离子电池正极材料，电化学性能如图6-1和图6-2所示。不同的原料合成的Na3Fe2(PO4)3表现出不同的电化学性能。Na3Fe2(PO4)3-A在电流密度为20mAg-1条件下首次放电比容量为55.9mAh g-1，循环30次以后能够保持48.3mAh g-1的容量，充放电曲线在2.5V附近出现了明显的平台。Na3Fe2(PO4)3-B在电流密度为20mA g-1条件下首次放电比容量为42mAh g-1的容量，循环30次以后能够保持45mAh g-1，在电压2.5V附近出现了明显充放电电压平台。，Na3Fe2(PO4)3-A和Na3Fe2(PO4)3-B的放电比容量明显低于实施例1中Na3Fe2(PO4)3-600的放电比容量，这要是因为Na3Fe2(PO4)3-A和Na3Fe2(PO4)3-B正极材料并不完全是单斜的相Na3Fe2(PO4)3，在固相反应中还产生某些杂相，这些杂相一般都为非电化学活性材料，使得放电比容量有所下降。结果表明，FePO4、CH3COONa、NH4H2PO4为原料，通过固相合成得到的单斜Na3Fe2(PO4)3具有最佳的电化学性能。
实施例6
介孔Na3Fe2(PO4)3制备：介孔Na3Fe2(PO4)3采用溶胶-凝胶法。首先，分别准确称取Fe(NO3)3·9H2O,NH4H2PO4,CH3COONa 8.08g,3.45g,2.46g分别溶解在50mL去离子水中，称取10.5g的柠檬酸溶解在50mL去离子水中，在反应釜在混合Fe(NO3)3·9H2O和CH3COONa并且不断搅拌，同时缓慢加入柠檬酸，然后缓慢加入NH4H2PO4同时加入5mL 5％(wt.)聚乙烯醇。反应保持在60℃水浴不断搅拌条件下(500rpm)。反应10h以上，去离子水不断蒸发获得溶胶，得到的溶胶在80℃条件下干燥12h小时以后得到凝胶。然后，得到的凝胶在管式炉中，空气气氛热处理(气流速率20mL min-1)，600℃煅烧2h。得到介孔Na3Fe2(PO4)3材料。
所得到的介孔钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3XRD如图7所示，衍射峰与标准单斜Na3Fe2(PO4)3的衍射峰能够很好的对应(ICSD No.45-0319)，无杂相生成。Na3Fe2(PO4)3SEM,TEM照片如图8所示，结果表明，在Na3Fe2(PO4)3块体颗粒的表面形成了大量的孔洞结构，这些介孔的直径大约为40nm-60nm之间。作为钠离子电池正极材料，电化学性能如图9-1和图9-2所示，在20mA g-1的电流密度下，首次容量为92.5mAh g-1，达到理论容量的90％。循环30次以后，仍然能够保持在91mAh g-1，容量几乎没有没什么衰减。介孔结构Na3Fe2(PO4)3表现出优异的循环性能和容量性能。相比较，固相法，溶胶-凝胶合成大大减小烧结时间，而且得到的材料表现出最佳的电化学性能。
实施例7
与实施例1相比，除了煅烧时间为8h外，其余均一样。
实施例8
与实施例1相比，除了煅烧时间为12h外，其余均一样。
实施例9
与实施例6相比，除了水浴温度为50℃外，其余均一样。
实施例10
与实施例6相比，除了水浴温度为70℃外，其余均一样。
实施例11
与实施例6相比，除了煅烧温度为500℃，煅烧时间为4h外，其余均一样。
实施例12
与实施例6相比，除了煅烧温度为700℃，煅烧时间为1h外，其余均一样。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3，其特征在于，所述的正极材料为单斜晶体材料，其化学通式为Na3Fe2(PO4)3。
2.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
取铁盐、钠盐与磷酸盐混合，使得Fe3+、Na+和PO4 3+三种离子的摩尔比为2:3:3，在空气气氛下煅烧，即得到单斜Na3Fe2(PO4)3正极材料。
3.根据权利要求2所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，所述的铁盐为FePO4或Fe2O3；
所述的钠盐为CH3COONa、Na3PO4或NaCO3；
所述的磷酸盐为FePO4、Na3PO4或NH4H2PO4中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，煅烧的温度为500～700℃，煅烧时间为8-12h。
5.根据权利要求2所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，混合的处理步骤为：在行星式球磨机中先干磨3-5h，然后液相球磨3-5h，最后干燥除去液相。
6.如权利要求1所述的钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取Fe(NO3)3·9H2O和CH3COONa溶于去离子水中，保持搅拌条件，加入柠檬酸，再同时加入NH4H2PO4和聚乙烯醇，搅拌加热，水浴反应，得到溶胶；
(2)将步骤(1)获得的溶胶干燥后得到凝胶，再于空气气氛下，煅烧，即得到纯相单斜介孔Na3Fe2(PO4)3正极材料。
7.根据权利要求6所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中加入的Fe(NO3)3·9H2O、NH4H2PO4和CH3COONa满足：Fe3+、Na+和PO4 3+三种离子的摩尔比为2:3:3。
8.根据权利要求6所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，以每0.03mol CH3COONa计，柠檬酸的加入量为8～12g，聚乙烯醇的浓度为5wt％，其加入量为4-6mL。
9.根据权利要求6所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中水浴反应的温度为50～70℃，反应时间不小于10h。
10.根据权利要求6所述的一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3的制备方法，其特征在于，步骤(2)中煅烧的温度为500～700℃，时间为1-4h。
CN201610824151.8A 2016-09-14 2016-09-14 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法 Active CN106450295B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610824151.8A CN106450295B (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610824151.8A CN106450295B (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106450295A true CN106450295A (zh) 2017-02-22
CN106450295B CN106450295B (zh) 2019-10-18

Family

ID=58167899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610824151.8A Active CN106450295B (zh) 2016-09-14 2016-09-14 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106450295B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108039482A (zh) * 2017-12-27 2018-05-15 东莞理工学院 磷酸铁及磷酸铁复合材料作为负极材料在钠离子电池中的应用
CN108417815A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 浙江大学 一种碳包覆的磷酸钒钠三维介孔纳米材料及制备方法和应用
CN108511704A (zh) * 2018-03-06 2018-09-07 上海应用技术大学 一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料及其制备方法
CN108565418A (zh) * 2018-04-03 2018-09-21 武汉大学 一种新型钠离子电池正极材料及其制备方法
CN108649222A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 上海电力学院 一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法
CN110546796A (zh) * 2017-04-27 2019-12-06 日本电气硝子株式会社 钠离子二次电池用正极活性物质
CN113526483A (zh) * 2021-07-13 2021-10-22 内蒙古大学 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途
CN114883540A (zh) * 2022-04-03 2022-08-09 复旦大学 一种铁基磷酸盐钠离子电池正极材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1630126A (zh) * 2004-10-11 2005-06-22 湘潭大学 钠离子电池及其制备方法
CN101087018A (zh) * 2007-06-28 2007-12-12 复旦大学 一种水溶液可充钠离子电池
CN102332580A (zh) * 2011-03-15 2012-01-25 中国科学院物理研究所 氟化硫酸铁盐化合物、制备方法及用途
EP2476647A1 (en) * 2009-09-09 2012-07-18 Toda Kogyo Corporation Ferric phosphate hydrate particle powder and process for production thereof, olivine-type lithium iron phosphate particle powder and process for production thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
CN104009228A (zh) * 2014-05-21 2014-08-27 成都新柯力化工科技有限公司 一种二次锂电池专用菱形结构磷酸铁锂的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1630126A (zh) * 2004-10-11 2005-06-22 湘潭大学 钠离子电池及其制备方法
CN101087018A (zh) * 2007-06-28 2007-12-12 复旦大学 一种水溶液可充钠离子电池
EP2476647A1 (en) * 2009-09-09 2012-07-18 Toda Kogyo Corporation Ferric phosphate hydrate particle powder and process for production thereof, olivine-type lithium iron phosphate particle powder and process for production thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
CN102332580A (zh) * 2011-03-15 2012-01-25 中国科学院物理研究所 氟化硫酸铁盐化合物、制备方法及用途
CN104009228A (zh) * 2014-05-21 2014-08-27 成都新柯力化工科技有限公司 一种二次锂电池专用菱形结构磷酸铁锂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. BIH ET.AL: "Raman spectroscopic study of the phase transitions sequence in Li3Fe2(PO4)3 and Na3Fe2(PO4)3 at high temperature", 《JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110546796A (zh) * 2017-04-27 2019-12-06 日本电气硝子株式会社 钠离子二次电池用正极活性物质
US11387455B2 (en) 2017-04-27 2022-07-12 Nippon Electric Glass Co., Ltd. Positive electrode active material for sodium ion secondary battery
CN110546796B (zh) * 2017-04-27 2023-05-26 日本电气硝子株式会社 钠离子二次电池用正极活性物质
CN108039482A (zh) * 2017-12-27 2018-05-15 东莞理工学院 磷酸铁及磷酸铁复合材料作为负极材料在钠离子电池中的应用
CN108511704A (zh) * 2018-03-06 2018-09-07 上海应用技术大学 一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料及其制备方法
CN108565418A (zh) * 2018-04-03 2018-09-21 武汉大学 一种新型钠离子电池正极材料及其制备方法
CN108417815A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 浙江大学 一种碳包覆的磷酸钒钠三维介孔纳米材料及制备方法和应用
CN108649222A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 上海电力学院 一种高性能钠离子电池正极材料及其制备方法
CN113526483A (zh) * 2021-07-13 2021-10-22 内蒙古大学 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途
CN113526483B (zh) * 2021-07-13 2022-12-30 内蒙古大学 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途
CN114883540A (zh) * 2022-04-03 2022-08-09 复旦大学 一种铁基磷酸盐钠离子电池正极材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106450295B (zh) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106450295B (zh) 一种钠离子电池正极材料Na3Fe2(PO4)3及其制备方法
CN104795560B (zh) 一种富钠p2相层状氧化物材料及其制备方法和用途
CN108321366A (zh) 一种提高高镍三元镍钴锰正极材料电化学性能的包覆方法
CN105990577B (zh) 一种锂离子电池正极材料LiNi0.6-xCo0.2Mn0.2AlxO2-yFy及其制备方法
CN104900862B (zh) 对称钠离子二次电池的 p2 相层状电极材料及制备方法
CN108899539A (zh) 一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法
CN108039463A (zh) 一种固态电解质/电极复合材料的制备及应用该材料的固态电池
CN102623707A (zh) 一种掺钴包碳的氟化铁正极材料及其制备方法
CN109873140B (zh) 一种锂离子电池石墨烯复合三元正极材料及其制备方法
CN110429268A (zh) 一种改性硼掺杂富锂锰基正极材料及其制备方法与应用
CN110589791B (zh) 一种锡掺杂焦磷酸钛的制备方法
CN105185954A (zh) 一种LiAlO2包覆LiNi1-xCoxO2的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN103078113A (zh) 钒、钛离子共掺杂磷酸铁锂材料及其制备方法
CN105226267B (zh) 三维碳纳米管修饰尖晶石镍锰酸锂材料及其制备方法和应用
CN106299348A (zh) 一种复合材料包覆镍锰酸锂的方法
CN101986445A (zh) 一种锂电池负极材料钛酸锂的生产方法
CN107204426A (zh) 一种锆掺杂改性的氧化镍钴锰锂/钛酸锂复合正极材料
TWI513084B (zh) 一種磷酸鋰鐵錳／碳陰極材料的製造方法及其用途
CN107579213A (zh) 一种多相钠离子电池电极材料结构设计及性能调控技术
Zeng et al. Electrochemical behavior of spherical LiFePO4/C nanomaterial in aqueous electrolyte, and novel aqueous rechargeable lithium battery with LiFePO4/C anode
CN108963242A (zh) 一种无定型钠离子电池正极材料及其制备方法和钠离子电池
CN105185978A (zh) 用作负极活性物质的含锰氧化合物及其制备方法和用途
CN102479944B (zh) 一种磷酸亚铁锂复合材料制备方法及应用
CN108400296A (zh) 异质元素掺杂四氧化三铁/石墨烯负极材料
CN101593831A (zh) 基于磷酸铁的磷酸亚铁锂正极材料的溶胶-凝胶制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant