[发明专利]一种氟磷酸钒氧钾及其制备方法和应用、一种钾离子电池

权利要求书

1.一种氟磷酸钒氧钾的制备方法，包括以下步骤：

以Na₃(VO)₂(PO₄)₂F为正极材料，以钾为负极材料，以KPF₆有机溶液作为电解液进行恒电流电化学充放电，得到氟磷酸钒氧钾。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述恒电流电化学充放电的电压为2～4.5V，电流密度为10～100mAg^-1，循环次数为10～100圈。

3.权利要求1或2所述制备方法得到的氟磷酸钒氧钾，分子式为K₃(VO)₂(PO₄)₂F，空间群为I4/mmm，晶系为四方晶系。

4.权利要求3所述氟磷酸钒氧钾作为钾离子电池正极活性物质的应用。

5.一种钾离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，所述正极中的正极活性物质为权利要求3所述的氟磷酸钒氧钾；

所述负极中的负极活性物质为预钾化石墨；

所述电解液为KPF₆有机溶液。

6.根据权利要求5所述的钾离子电池，其特征在于，所述正极活性物质与负极活性物质的质量比为2.2～3:1。

7.根据权利要求5所述的钾离子电池，其特征在于，所述预钾化石墨的制备方法包括：

将石墨与钾接触，浸没于KPF₆有机溶液中，得到预钾化石墨。

8.根据权利要求5所述的钾离子电池，其特征在于，所述KPF₆有机溶液的浓度为0.5～1.5M；所述KPF₆有机溶液的溶剂为碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和碳酸乙烯酯中的多种。

9.根据权利要求5所述的钾离子电池，其特征在于，所述正极中还包括正极粘结剂和正极导电剂，所述负极中还包括负极粘结剂和负极导电剂；

所述正极粘结剂和负极粘结剂独立为羧甲基纤维素、聚偏氟乙烯和海藻酸钠中的一种或几种；

所述正极导电剂和负极导电剂独立为乙炔黑、炭黑、碳纳米管和科琴黑中的一种或几种。

10.根据权利要求9所述的钾离子电池，其特征在于，所述正极中正极活性物质的含量为70～90wt％，正极导电剂的含量为5～20wt％，正极粘结剂的含量为5～10wt％；

所述负极中负极活性物质的含量为80～90wt％，负极导电剂的含量为5～10wt％，负极粘结剂的含量为5～10wt％。