[发明专利]一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料及其制备方法和钠离子电池

权利要求书

1.一种氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将壳聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液混合，得到复合糖溶液；所述天然多糖选自海藻酸钠和/或淀粉；所述壳聚糖的酸溶液中壳聚糖的质量浓度为0.2~0.4%；所述含天然多糖的水溶液中天然多糖和水的质量体积比为（0.5~0.8）g:100mL；所述壳聚糖的酸溶液和含天然多糖的水溶液的体积比为（0.2~0.6）:（0.4~0.8）；

将钠源、钒源和磷源与所述复合糖溶液混合，搅拌，反应后再加入添加剂，得到混合物；所述添加剂选自乙二醇；所述添加剂与所述复合糖溶液的体积比为（1~3）:10；

将所述混合物水热反应，分离，水洗，得到湿沉淀物；所述水热反应的温度为160~200℃；所述水热反应的时间为22~26h；

将所述湿沉淀物进行溶剂热反应，分离，洗涤干燥，得到前驱体粉末；所述溶剂热反应的温度为160~200℃；所述溶剂热反应的时间为12~24h；所述溶剂热反应采用的溶剂选自乙二胺、乙醇胺和二乙醇胺中的一种或多种；

将所述前驱体粉末在惰性气氛下热处理，冷却，得到氮原位掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钠源、钒源和磷源按照Na:V:P的摩尔比为3:2:3混合；

所述钠源、钒源和磷源的总量在所述复合糖溶液中的浓度为0.2~0.9mol/L；

所述钠源选自磷酸二氢钠和/或碳酸钠；

所述钒源选自偏钒酸铵和/或五氧化二钒；

所述磷源选自磷酸二氢铵和/或磷酸氢二钠。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理具体包括：

将所述前驱体粉末先以3~6℃/min的升温速率升温至300~400℃热处理4~6h，再以2~5℃/min的升温速率升温至750~850℃下热处理6~10h。

4.一种由权利要求1~3任一项所述制备方法制备的氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料。

5.一种钠离子电池，包括正极电极片；

所述正极电极片按照以下方法制得：

将权利要求1~3任一项所述制备方法制备的氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料或权利要求4所述的氮掺杂球形磷酸钒钠/碳复合材料与导电剂、粘结剂、N-甲基吡咯烷酮混合，得到预涂精制浆液；

将所述预涂精制浆液涂布在铝箔上，干燥，得到正极电极极片。