[发明专利]一种氟磷酸钒钠/碳复合物的制备及复合物的应用

权利要求书

1.一种氟磷酸钒钠/碳复合物正极材料的制备方法，其特征在于：所述正极材料的组成为Na₃V₂₍PO₄)₂F₃碳复合物,正极材料通过以下步骤制备而成：

1）按钠、钒、磷酸根、氟、还原剂摩尔比为3: 2: 2: 3:0-2来称取钠盐、钒源、磷酸盐、氟盐和还原剂，得混合物；步骤1）中所述的还原剂为草酸、抗坏血酸、甲醛、乙醛、正丁醛、柠檬酸、蔗糖、葡萄糖、苹果酸、乙二酸、己二酸中的一种或二种以上；

2）将步骤1）的钠盐、钒源、磷酸盐、氟盐和还原剂加入到温度为100-300℃水热釜中，加入溶剂，再加入添加剂反应3-72 h；步骤2）中所述的溶剂为水和丙酮、乙醇、乙二醇中的一种或二种以上，

3）将步骤2）得到的混合物过滤，分别用去离子水和乙醇清洗2-5次，于100-150℃温度下保持1-20h，得到Na₃V₂(PO₄)₂F₃；

4）将步骤3）得到的Na₃V₂(PO₄)₂F₃与碳材料共混，球磨0.1-24 h，转速为400-2000rpm，得到Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C复合物；

其中步骤2）中所述的添加剂为十二烷基苯磺酸钠、柠檬酸中的一种或二种；添加剂质量占混合物总质量的1-20%；步骤4）中Na₃V₂(PO₄)₂F₃与碳材料的质量比为4:1-20:1。

2.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的钠盐为醋酸钠、硫酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、硝酸钠、氟化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的一种或二种及以上，钒源为磷酸钒、偏钒酸铵、乙酰丙酮钒、五氧化二钒中的一种或二种以上，磷酸盐为磷酸二氢铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸钾、磷酸钠和磷酸钒中的一种或二种以上，氟盐为氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化锂和氢氟酸中的一种或二种以上。

3.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于：混合物溶质:溶剂=1：（1-20）g/ml。

4.根据权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于：步骤4）的碳材料为科琴黑、乙炔黑、石墨、石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米管中的一种或两种及以上。

5.一种权利要求1-4制备获得的复合物。

6.一种权利要求1所述复合物的应用，所述Na₃V₂₍PO₄)₂F₃碳复合物作为正极材料应用于钠离子电池中。