[发明专利]氟磷酸钒钠/C双重修饰氟磷酸锰钠复合材料及制备和应用

权利要求书

1.一种Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C双重修饰Na₂MnPO₄F复合材料，其特征在于：Na₃V₂(PO₄)₂F₃利用溶胶凝胶法制备，碳材料来源于甘蔗渣，经高温煅烧获得。

2.根据权利要求1所述的Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C双重修饰Na₂MnPO₄F复合材料，其特征在于具体步骤为：

步骤1：将甘蔗渣浸泡在盛有5％NaOH溶液的烧杯中，在80℃水浴锅中加热2小时后取出烧杯，在室温下再将甘蔗渣浸泡4小时，取出预处理后的甘蔗渣，先用自来水清洗，再用蒸馏水清洗至pH为7，将清洗后的甘蔗渣置于鼓风干燥箱中，进行烘干，温度设为65℃，烘干后的甘蔗渣利用密封式研磨机进行研磨，研磨成300～400目的粉末，待用；

步骤2：称取步骤1预处理后并烘干的甘蔗渣粉末0.8373g，按化学计量比，称取NaF0.4199g、CH₃COO·3H₂O 1.3608g、NH₄H₂PO₄ 1.1502g以及Mn(CH₃COO)₂·4H₂O 2.4509g，量取20mL无水乙醇，将上述所有物质全部装进球磨灌中，在行星式球磨机中球磨6h，取出研磨后得到的浆体，放到鼓风干燥箱中干燥，温度为65℃，干燥时间为5h，最后得到固状前驱体；

步骤3：将步骤2获得的固状前驱体，用玛瑙研磨钵研磨成粉末状，转移到坩埚中，在充满Ar的管式炉中预烧结2h，烧结温度为300℃，管式炉升温速率为5℃ min^-1，烧结完毕，待管式炉冷却至室温后，取出样品再次进行研磨，再在充满Ar的管式炉中煅烧6h，煅烧温度为600℃，升温速率为5℃ min^-1，煅烧完毕后，将管式炉冷却至室温，取出样品即为Na₂MnPO₄F/C，记为NMPF/C；

步骤4：按照Na₃V₂(PO₄)₂F₃化学计量比称取氟化物NaF 0.3149g、钒盐NH₄VO₃ 0.5850g、磷酸盐NH₄H₂PO₄ 0.5751g、有机螯合剂柠檬酸1.0507g，首先加入柠檬酸、NH₄VO₃，然后加入适量蒸馏水，置于80℃的水浴锅中加热搅拌溶解，然后再加入NaF、NH₄H₂PO₄，继续搅拌，直至能观察到丁达尔效应，即形成了Na₃V₂(PO₄)₂F₃溶胶(记为NVPF)；

步骤5：按Na₃V₂(PO₄)₂F₃与Na₂MnPO₄F/C的比例为0.2:0.8，称取步骤3已经制备好的Na₂MnPO₄F/C粉末分散于步骤4获得的Na₃V₂(PO₄)₂F₃溶胶中，继续搅拌，直到溶剂蒸发形成干凝胶；

步骤6：将步骤5制备好的干凝胶置于65℃的鼓风干燥箱中干燥4h后，再在充满Ar的管式炉中煅烧6h，烧结温度为600℃，升温速率为5℃ min^-1，烧结完毕，随管式炉冷却至室温，取出样品，即得到Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C双重修饰Na₂MnPO₄F复合材料，记为NVPF-NMPF/C复合材料。

3.一种权利要求1所述所述的Na₃V₂(PO₄)₂F₃/C双重修饰Na₂MnPO₄F复合材料，其特征在于：该材料可应用于锂钠混合离子电池正极材料。