CN114914413B - 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 - Google Patents
一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114914413B CN114914413B CN202210440489.9A CN202210440489A CN114914413B CN 114914413 B CN114914413 B CN 114914413B CN 202210440489 A CN202210440489 A CN 202210440489A CN 114914413 B CN114914413 B CN 114914413B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- sodium
- ferrous
- coated
- fluorophosphate
- 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.)
- Active
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 100
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims abstract description 58
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- DWYMPOCYEZONEA-UHFFFAOYSA-L fluoridophosphate Chemical compound [O-]P([O-])(F)=O DWYMPOCYEZONEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 50
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- BFDWBSRJQZPEEB-UHFFFAOYSA-L sodium fluorophosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]P([O-])(F)=O BFDWBSRJQZPEEB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- -1 organic acid salt Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 8
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 7
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 6
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 6
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 claims description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 4
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 4
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 claims description 4
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940062993 ferrous oxalate Drugs 0.000 claims description 3
- OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L iron(2+);oxalate Chemical compound [Fe+2].[O-]C(=O)C([O-])=O OWZIYWAUNZMLRT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 3
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 2
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 5
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 5
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical group [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical compound CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- 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
-
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- 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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- 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
本发明属于钠离子电池技术领域，具体公开了一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，将包含铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源的原料浆料进行喷雾干燥‑焙烧处理，或者进行喷雾热解处理，获得碳复合的前驱颗粒；再将所述的前驱颗粒置于含有挥发有机物的气氛内并在200～350℃的温度下进行气相沉碳处理，制得所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。本发明还包括所述的制备方法制得的材料及其在钠离子电池中的应用。本发明制备方法能够有效解决氟磷酸亚铁钠制备过程出现杂相、碳包覆结构不均匀以及电导率不理想等问题，能够有效改善其电化学性能。
Description
技术领域：
本发明属于钠离子电池材料技术领域，具体涉及钠离子电池正极活性材料技术领域。
背景技术：
锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命等优势，已经在便携式电子产品中应用广泛。随着社会的发展，对储能的要求俞发强烈。但是有限的锂资源限制了锂离子电池的进一步发展，亟需开发合适的储能体系。丰富的钠资源和与锂离子电池相似的反应机理让钠离子电池脱颖而出，其中又以铁基磷酸盐研究的最为广泛。
Na2FePO4F材料的晶体结构显现出层状结构，双八面体[Fe2O7F2]单元由共面的FeO4F2正八面体组成，同时由F原子连接成链状，且与PO4四面体连接形成层，拥有容易扩散的二维离子通道。层状Na2FePO4F具有较高的理论比容量(124mAh g-1)和稳定的充放电平台(3.0V)，极小的体积变化(＜4％)，是一种极具商业化前景的钠离子电池正极材料。但Na2FePO4F的电子电导率和离子电导率低，这些固有的缺点限制了Na2FePO4F进一步的商业化发展。
目前传统的改性方法是对氟磷酸亚铁钠进行碳包覆，包括利用有机碳源在高温下裂解形成碳包覆层以及直接加入无机碳源混合进行碳复合。这两种复合包覆中，有机碳源包覆较均匀，但是由于反应温度低，导致碳材料石墨化程度低，电子电导率低，而无机碳源又难以包覆均匀，两种包覆都存在一定局限性。总之，目前有机碳源和无机碳源的复合难以实现低温制备均匀碳包覆的包覆层，材料的电化学性能还需要进一步提升，难以商业化。
发明内容:
为解决氟磷酸亚铁钠(Na2FePO4F)制备过程容易出现杂相、导电率低、碳包覆效果不理想等问题，本发明第一目的在于，提供一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，旨在在温和的前提条件下，克服氟磷酸亚铁钠容易出现杂相问题、还改善碳包覆结构以及电子和钠离子电导率，改善钠离子电池的电化学性能。
本发明第二目的在于，提供所述的制备方法制得的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其在钠离子电池中的应用。
本发明第三目的在于，提供包含所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的钠离子电池及其部件。
不同于其他磷酸盐类材料，氟磷酸亚铁钠制备过程容易出现杂相，且离子和电子导电率不理想，对其进行碳包覆能够一定程度改善其电导率，然而，传统的碳包覆手段通常需要较为严格的条件，会进一步加剧氟磷酸亚铁钠的杂相生成，影响晶体结构，反而不利于整体性能的提升。针对氟磷酸亚铁钠碳包覆过程存在的碳包覆形态、电导率以及产物的物相纯度难于兼顾、电化学性能不理想的问题，本发明提供以下制备方法：
一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，将包含铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源的原料浆料进行喷雾干燥-焙烧处理，或者进行喷雾热解处理，获得碳复合的前驱颗粒；所述的焙烧的温度为550～650℃；喷雾热解的温度为550～650℃；
再将所述的前驱颗粒置于含有挥发有机物的气氛内并在200～350℃的温度下进行气相沉碳处理，制得所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
本发明研究发现，将原料和有机碳源预先进行喷雾干燥-焙烧处理或喷雾热解处理，再配合后续的气相沉碳处理，能够意外地实现协同，可在温和的条件下，有效控制氟磷酸亚铁钠的物相纯度、控制晶体结构，还能够有效改善碳材料的复合形态，改善石墨化程度，改善氟磷酸亚铁钠和碳材料的由内至外的导电网络，如此能够协同改善制得的材料的电化学性能，特别是能够显著改善其在高倍率下的电化学性能。
本发明中，所述铁源为二价铁和/或三价铁离子的磷酸盐、有机酸盐中的至少一种；优选为磷酸铁、二水合草酸亚铁中的至少一种；
优选地，所述磷源为磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸铁中的至少一种；
优选地，所述氟源为氟化钠、氟化铵中的至少一种；
优选地，所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、钠的有机酸盐中、氧化钠、氢氧化钠中的至少一种；
优选地，所述有机碳源为水溶性有机物，进一步优选为葡萄糖、柠檬酸、淀粉、抗坏血酸、环糊精、聚乙二醇中的至少一种；
优选地，原料浆料中的溶剂包含水；还允许存在其他可与水溶解的有机溶剂；考虑到处理成本，所述的溶剂优选为水。
优选地，原料浆料中，Na：Fe：P：F的元素摩尔比为1.9～2.1：0.9～1.1：1：1；进一步可以为化学计量比。
优选地，所述的有机碳源与铁源的重量比为1：1～10；进一步优选为1:2～4。
本发明中，所述的原料浆料中的固体颗粒粒度D50≤300nm；
本发明中，原料浆料中的固含量为30～60wt.％；
优选地，所述的原料浆料通过各原料浆化后进行球磨以及砂磨得到。
本发明中，可以将原料浆料进行喷雾干燥后再进行焙烧处理，如此可以获得氟磷酸亚铁钠/C前驱材料。
本发明中，喷雾干燥过程的入口温度为180～270℃，进一步优选为200～240℃；喷雾速率优选为20～40ml/min。
作为优选，焙烧的气氛为保护性气氛；
优选地，焙烧的温度为550～600℃，优选地，保温时间为4～16h，优选为10～15h；
本发明另一实施方案，将原料浆料进行喷雾热解处理，制得所述的前驱材料。
优选地，喷雾热解的温度为550～600℃；喷雾速率优选为20～40ml/min。本发明研究发现，采用喷雾热解工艺，配合所述的条件控制，能够意外地进一步和后续的气相沉碳工艺协同，更利于控制氟磷酸亚铁钠的杂相、并改善碳复合形态和石墨化程度，更利于制得的材料的电化学性能。
本发明中，在所述的有机碳源参与的喷雾干燥-焙烧或喷雾热解工艺下，进一步创新地配合后续的气相沉碳工艺联合，能够在氟磷酸亚铁钠材料的杂相控制、碳材料的复合方式、石墨化程度以及钠离子电池性能方面带来了协同作用。本发明研究还发现，进一步控制处理过程中的温度和挥发性气源的成分，能够进一步改善协同，进一步改善制得的材料的纯相、碳复合形态和形貌以及材料的电化学性能。
所述的挥发有机物为在200～350℃的温度下呈气态的有机物；
优选地，所述的挥发有机物为C1～C6的烷烃、C2～C6的烯烃、C2～C6的炔烃、C4～C10的醚中的至少一种。
所述的C1～C6的烷烃为C1～C6的直链或支链烷基，例如可以为甲烷、乙烷、丙烷、异丙烷中的至少一种；所述的C2～C6的烯烃为所述碳数的单烯或二烯，例如可以为乙烯、丙烯等中的至少一种。所述的C2～C6的炔烃所述碳数的单炔或二炔，例如可以为乙炔、丙炔等中的至少一种。所述的C4～C6的醚优选为对称醚或非对称醚，例如为***、丁醚。
进一步优选，所述的挥发有机物包含C2～C6的烯烃和C4～C8的醚。本发明研究发现，采用该优选的气氛，能够实现工艺协同，有利于进一步控制成分的杂相，并进一步有利于改善制得材料的电化学性能。
优选地，所述的含有挥发有机物的气氛内还含有稀释气；
优选地，所述的稀释气为氮气、惰性气体中的至少一种；
优选地，所述的含有挥发有机物的气氛内，挥发有机物的体积含量大于或等于10％；优选为10～30％。
本发明中，通过所述的前驱颗粒制备创新下，进一步配合所述的气源下的焙烧处理以及温度的联合控制，能够进一步协同改善制得材料的晶相纯度和晶体结构以及电化学性能。
优选地，气相沉碳的处理时间为0.5～2h。
进一步优选，气相沉碳阶段包括在200～250℃下的第一段热处理过程以及在300～350℃下的第二段热处理过程。所述的第一段热处理过程和第二段热处理过程的时间分别可以为0.5～1h。
本发明一种更具体的均匀碳包覆氟磷酸亚铁钠正极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1)：以铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源为原料，溶于有机溶剂或去离子水中，经搅拌获得悬浊液A，其中控制悬浊液固含量30％～60％；
步骤(2)：将悬浊液A转移至球磨机中，球磨得到悬浊液B；其中，球磨后料浆粒度为D50＜2μm，优选地，球磨介质为氧化锆球。
步骤(3)：将悬浊液B转移到砂磨机中，砂磨得到悬浊液C；其中，砂磨后料浆粒度为D50＜300nm，优选地，砂磨机转速为1500～2400rpm。
步骤(4)：将悬浊液C通过喷雾干燥得到球形前驱体；其中喷雾干燥的入口温度为180～270℃，喷雾速率为20～40ml/min。
步骤(5)：将前驱体转移至密闭可通气氛炉子中，烧结得到碳包覆氟磷酸亚铁钠；所述步骤5中烧结温度为550～600℃，优选地，保温时间为4～16h。
步骤(6)：在(5)的基础上，再通挥发性有机气源，并在200～350℃下保温处理，得到均匀碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
本发明还提供了一种所述方法制备均匀碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
本发明还提供了所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的应用，用于制备钠离子电池；
优选地，用作正极活性材料，用于制备钠离子电池。
本发明还提供了一种钠离子电池正极材料，其包含所述的低温制备均匀碳包覆氟磷酸亚铁钠正极材料。
作为优选，所述的正极材料还包含粘结剂和导电剂。所述的粘结剂以及导电剂可以是行业公知的材料，例如，粘结剂可以是PVDF，所述的导电剂例如为乙炔黑。各成分的含量也可以基于现有手段进行调整，例如，粘结剂的含量例如为5～15wt％；导电剂的含量例如为5～15wt％，余量为所述的活性材料。
本发明还包括一种钠离子电池正极，包括所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠正极材料；优选地，其正极中包含所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠正极材料。
本发明具有以下显著特点：
针对氟磷酸亚铁钠碳包覆过程存在的碳包覆形态、电导率以及产物的物相纯度难于兼顾、电化学性能不理想的问题，本发明创新地预先将原料和有机碳源进行喷雾干燥-焙烧，或喷雾热解处理，随后再配合气相沉积处理，并进一步配合处理工艺的联合控制，能够实现协同，可以有效控制碳包覆制备氟磷酸亚铁钠的杂相问题，还利于在温和条件下改善碳复合方式，改善石墨化程度，改善导电网络，如此能够协同改善制得的材料在钠离子电池中的电化学性能。
此方法低成本、可大规模生产、环境友好、操作简单、具有优异的工业化应用前景。
附图说明
图1为实施例1步骤(6)制得的碳包覆氟磷酸亚铁钠的XRD图；
具体实施方式
实施例1
(1)称取磷酸铁90.01Kg、氟化钠25.05Kg、碳酸氢钠50.13Kg和葡萄糖34.80Kg作为铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源(也即是，Na：Fe：P：F的元素按化学计量摩尔比(Na：Fe：P：F＝2：1：1：1)混料，溶于200L水中，经搅拌获得悬浊液A，其中控制悬浊液A固含量50％；
(2)将悬浊液A转移至球磨机中，转速500rpm，球磨5h后控制粒径至D50＜2μm，得到悬浊液B；
(3)将悬浊液B转移到砂磨机中，转速2000rpm，砂磨1h后控制粒径至D50＜300nm，得到悬浊液C
(4)将悬浊液C进行喷雾干燥，控制进口温度200℃，流量为35ml/min；得到球形前驱体；
(5)将前驱体转移至回转窑中，在氮气气氛600℃煅烧10h烧结得到碳包覆的氟磷酸亚铁钠(前驱颗粒)；
(6)然后通入氮气和丙烯混合气体为热处理气源，体积比例为9:1，在320℃(烧结温度)烧结1h，得到低温制得均匀碳包覆氟磷酸亚铁钠(XRD见图1)。
实施例2
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(1)的葡萄糖换成等重量的柠檬酸，其他步骤不变。步骤(5)中的焙烧温度为550℃，时间为14h。
实施例3
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(1)的磷酸铁换成草酸亚铁和磷酸二氢铵(其中Fe和P的摩尔量同实施例1)，其他步骤不变。
实施例4
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(4)中喷雾干燥换成喷雾热解，其他步骤不变。例如，喷雾热解的温度为600℃，流量同实施例1。
实施例5
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)中烧结温度为200℃，时间为2h，其他步骤不变。
实施例6
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)氮气和丙烯混合气体中，氮气和丙烯的体积比例为7:3，其他步骤不变。
实施例7
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)中的热处理气源为氮气-丁醚：(丁醚体积含量为10％)的混合气体，其他步骤不变。
实施例8
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)中的热处理气源为氮气：丙烯：丁醚(体积比为90:5:5)的混合气体，其他步骤不变。
实施例9
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)中，预先在200℃下第一段烧结0.5h，随后在320℃保温进行第二段烧结0.5h，其他步骤不变。
对比例1
与实施例1相比，区别仅在于，未进行步骤(4)的喷雾干燥处理，而是采用常规的烘箱干燥进行干燥处理，其他步骤不变。
对比例2
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(5)在氮气气氛500℃下烧结，其他步骤不变。
对比例3
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(5)在氮气气氛700℃下烧结，其他步骤不变。
对比例4
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)的热处理气源中未添加丙烯，而是采用纯氮气，其他步骤不变。
对比例5
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(1)不添加有机碳源，其他步骤不变。
对比例6
与实施例1相比，区别仅在于，未采用步骤(6)的气相有机物的热处理，而是采用常规的液相复合后热处理包碳工艺，例如，区别的步骤为：是将步骤(5)制得的氟磷酸亚铁钠/C材料与葡萄糖(葡萄糖和氟磷酸亚铁钠/C的重量比为1：10)在溶剂水中固相球磨混合，随后干燥，并在氮气气氛320℃下煅烧10h。
对比例7
与实施例1相比，区别仅在于，步骤(6)烧结温度变成400℃，其他步骤不变。
对各实施例以及对比例制得的氟磷酸亚铁钠进行电学性能测试：
测试主要步骤为：
(1)利用2032型号的电池壳，正极为制备的氟磷酸亚铁钠的极片，集流体为铝箔，活性物质(各实施例以及对比例最终制备的材料)：导电碳(乙炔黑)：PVDF＝7：2：1，负极为钠金属，利用纤维隔膜(型号Whatman Grade GF/D)，电解液为1M NaClO4(纯PC+5％FEC)装电池；
(2)静置时间为12h，设定一个倍率充电的程序，倍率为1C，电压区间为2.0V～4.0V，循环温度为室温，循环1000圈；
(3)氟磷酸亚铁钠的理论比容量的值124mAh/g；
测试结果如表1所示：
可见，采用本发明制备工艺，喷雾-焙烧(或喷雾热解)-气相沉碳联合工艺，配合烧结的温度以及气相处理温度的联合控制，能够意外地实现协同，可以获得更优的电化学性能，不仅如此，所述特殊的烯烃-醚类组合气氛以及分段处理工艺，可以获得更优的电化学性能。
Claims (34)
1.一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，将包含铁源、磷源、氟源、钠源和有机碳源的原料浆料进行喷雾干燥-焙烧处理，或者进行喷雾热解处理，获得碳复合的前驱颗粒；所述的焙烧的温度为550~650 ℃；喷雾热解的温度为550~650 ℃；
再将所述的前驱颗粒置于含有挥发有机物的气氛内并在200~350℃的温度下进行气相沉碳处理，制得所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
2.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为二价铁和/或三价铁离子的磷酸盐、有机酸盐中的至少一种。
3.如权利要求2所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述铁源为磷酸铁、二水合草酸亚铁中的至少一种。
4.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述磷源为磷酸、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸铁中的至少一种。
5.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述氟源为氟化钠、氟化铵中的至少一种。
6.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、钠的有机酸盐、氧化钠、氢氧化钠中的至少一种。
7.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源为水溶性有机物。
8.如权利要求7所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源为葡萄糖、柠檬酸、淀粉、抗坏血酸、环糊精、聚乙二醇中的至少一种。
9.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，原料浆料中的溶剂包含水。
10.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，原料浆料中，Na：Fe：P：F的元素摩尔比为1.9~2.1：0.9~1.1：1：1。
11.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的有机碳源与铁源的重量比为1：1~10。
12.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的原料浆料中的固体颗粒粒度D50≤300 nm。
13.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，原料浆料中的固含量为30~60wt.%。
14.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的原料浆料通过各原料浆化后进行球磨以及砂磨得到。
15.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，喷雾干燥过程的入口温度为180~270 ℃；喷雾速率为20~40 ml/min。
16.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，焙烧的气氛为保护性气氛。
17.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，焙烧的温度为550~600 ℃。
18.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，焙烧的温度下的保温时间为4~16 h。
19.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，前驱材料的粒径为10~20 μm。
20.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，喷雾热解的温度为550~600 ℃；喷雾速率为20~40 ml/min。
21.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的挥发有机物为在200~350℃的温度下呈气态的有机物。
22.如权利要求21所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的挥发有机物为C1~C6的烷烃、C2~C6的烯烃、C2~C6的炔烃、C4~C10的醚中的至少一种。
23.如权利要求22所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的挥发有机物包含C2~C6的烯烃和C4~C8的醚。
24.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的含有挥发有机物的气氛内还含有稀释气。
25.如权利要求24所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的稀释气为氮气、惰性气体中的至少一种。
26.如权利要求24所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的含有挥发有机物的气氛内，挥发有机物的体积含量大于或等于10%。
27.如权利要求26所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，所述的含有挥发有机物的气氛内，挥发有机物的体积含量为10~30%。
28.如权利要求1所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的制备方法，其特征在于，气相沉碳阶段包括在200~250 ℃下的第一段热处理过程以及在300~350 ℃下的第二段热处理过程。
29.一种权利要求1~28任一项所述制备方法制得的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
30.一种权利要求29所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的应用，其特征在于，将其作为钠离子电池的正极活性材料。
31.如权利要求30所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的应用，其特征在于，将其作为正极活性材料，用于制备钠离子电池。
32.如权利要求31所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料的应用，其特征在于，将其作为正极活性材料，用于制备钠离子电池的正极。
33.一种钠离子电池，其特征在于，包含权利要求30~32任一项所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
34.如权利要求33所述的钠离子电池，其特征在于，其正极中包含所述的碳包覆氟磷酸亚铁钠材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210440489.9A CN114914413B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210440489.9A CN114914413B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114914413A CN114914413A (zh) | 2022-08-16 |
| CN114914413B true CN114914413B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=82765257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210440489.9A Active CN114914413B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114914413B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115863573A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-28 | 南京航空航天大学 | 一种用于钠离子电池的复合正极材料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102306772A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 中南大学 | 一种混合离子电池氟磷酸亚铁钠正极材料的制备方法 |
| CN105428649A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 天津大学 | 一种纳米碳包覆氟磷酸亚铁钠及水热法的制备方法 |
| CN105810902A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-27 | 天津大学 | 一种溶剂热制备纳米碳包覆氟磷酸亚铁钠的方法 |
| CN106229505A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-14 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 一种高密度球形纳米磷酸铁锂材料及其制备方法和包含其的锂离子电池 |
| CN106784696A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 一种磷酸钛钠/碳复合材料、其制备方法及用途 |
| CN107658438A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-02-02 | 天津大学 | 制备氟磷酸亚铁钠多孔海绵状结构材料及方法 |
| CN109037659A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-18 | 贝特瑞（天津）纳米材料制造有限公司 | 一种双层碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法 |
| CN109244462A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-18 | 浙江瑞邦科技有限公司 | 一种高电导率磷酸铁锂材料的制备方法 |
| CN114122311A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠正极活性材料及其制备和在钠离子电池中的应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5850006B2 (ja) * | 2013-08-12 | 2016-02-03 | トヨタ自動車株式会社 | ナトリウムイオン電池用負極活物質、ナトリウムイオン電池およびナトリウムイオン電池用負極活物質の製造方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210440489.9A patent/CN114914413B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102306772A (zh) * | 2011-08-17 | 2012-01-04 | 中南大学 | 一种混合离子电池氟磷酸亚铁钠正极材料的制备方法 |
| CN105428649A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 天津大学 | 一种纳米碳包覆氟磷酸亚铁钠及水热法的制备方法 |
| CN105810902A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-27 | 天津大学 | 一种溶剂热制备纳米碳包覆氟磷酸亚铁钠的方法 |
| CN106229505A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-12-14 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 一种高密度球形纳米磷酸铁锂材料及其制备方法和包含其的锂离子电池 |
| CN106784696A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 | 一种磷酸钛钠/碳复合材料、其制备方法及用途 |
| CN107658438A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-02-02 | 天津大学 | 制备氟磷酸亚铁钠多孔海绵状结构材料及方法 |
| CN109037659A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-18 | 贝特瑞（天津）纳米材料制造有限公司 | 一种双层碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法 |
| CN109244462A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-18 | 浙江瑞邦科技有限公司 | 一种高电导率磷酸铁锂材料的制备方法 |
| CN114122311A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-01 | 中南大学 | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠正极活性材料及其制备和在钠离子电池中的应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Carbon coated hollow Na2FePO4F spheres for Na-ion battery cathodes;Alex Langrock等;《Journal of Power Sources》;第第223卷卷;第62-67页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114914413A (zh) | 2022-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Dual-carbon enhanced silicon-based composite as superior anode material for lithium ion batteries | |
| CN109244391B (zh) | 一种氮掺杂碳包覆磷酸锰铁锂材料及其制备方法 | |
| CN102522546B (zh) | 纳米锂离子电池级正极材料磷酸亚铁锂的制备方法 | |
| CN112768673A (zh) | 一种Na4Fe3-x(PO4)2P2O7/C钠离子电池正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN110299528B (zh) | 氟化磷酸焦磷酸铁钠@c@rgo复合材料及其制备和在钠离子电池中的应用 | |
| CN109103433B (zh) | 一种氮参杂碳包覆磷酸铁锂复合材料及其制备方法 | |
| CN114122311B (zh) | 碳包覆氟磷酸亚铁钠活性材料及其制备和在钠电中的应用 | |
| CN1911792A (zh) | 锂离子电池复合正极材料碳包覆的磷酸铁锂的微波合成方法 | |
| CN103165896A (zh) | 一种增稠剂掺杂改性制备磷酸铁锂/碳复合材料的方法 | |
| CN109037659A (zh) | 一种双层碳包覆磷酸铁锂材料的制备方法 | |
| CN102097616A (zh) | 一种高能量和高功率密度型纳米磷酸铁锂粉体的制备方法 | |
| CN114665058A (zh) | 一种锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂的制备方法 | |
| CN104577123A (zh) | 一种锂离子电池正极材料的制备方法 | |
| CN102403505A (zh) | 锂离子电池正极材料原位碳包覆硼酸锰锂复合材料的制备方法 | |
| CN114914413B (zh) | 一种碳包覆氟磷酸亚铁钠材料及其制备和在钠离子电池中的应用 | |
| CN116487545A (zh) | 一种碳复合焦磷酸磷酸铁钠复合材料及其制备和钠离子电池中的应用 | |
| Zhang et al. | Novel synthesis of LiMnPO4· Li3V2 (PO4) 3/C composite cathode material | |
| CN103441278A (zh) | 微波裂解离子液体法制备碳包覆磷酸铁锂的方法 | |
| CN103159201B (zh) | 一种制备碳包覆磷酸铁锂锂离子电池正极复合材料的高压、低温方法 | |
| CN114005974A (zh) | 硅氧负极材料、硅氧负极材料的制备方法及锂离子电池 | |
| CN111900366B (zh) | 一种含锂SiOx粉体的制备方法 | |
| CN105084338A (zh) | 一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备方法 | |
| CN103840159A (zh) | 一种锂离子正极材料LiFePO4/C的合成方法 | |
| CN114976020B (zh) | 一种改性磷酸铁锂及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN116534830A (zh) | 一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230531 Address after: No. 108 Jinzhou Avenue, Ningxiang High tech Industrial Park, Changsha City, Hunan Province, 410604 Applicant after: Hunan Nabang New Energy Co.,Ltd. Address before: Yuelu District City, Hunan province 410083 Changsha Lushan Road No. 932 Applicant before: CENTRAL SOUTH University |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |