[发明专利]一种碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料，其特征在于，所述正极材料的分子式为Na_aFe_b(PO₄)_c(P₂O₇)，其中，3a4；a＝c+2；b＝c+1；1c2。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的原料包括磷酸铁、外加磷源、钠源和有机碳源；

优选地，所述磷酸铁包括无水磷酸铁、二水合磷酸铁、四水磷酸铁或磷酸铁锂电池正极废粉提锂后的磷酸铁渣中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述外加磷源包括磷酸二氢铵、磷酸二氢铵钠、磷酸铵、磷酸铵钠、磷酸氢二铵、磷酸氢二铵钠或磷酸中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，所述钠源包括碳酸钠、乙酸钠、硝酸钠、氢氧化钠或草酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求2或3所述的正极材料，其特征在于，所述有机碳源包括柠檬酸、柠檬酸钠、油酸、油酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、蔗糖、盐酸多巴胺、淀粉、石墨烯、碳纳米管或科琴黑中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求2-4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述有机碳源和磷酸铁的摩尔比为(0.5～10)：1。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将正极材料的原料和分散溶剂研磨后进行干燥处理，得到磷酸铁纳正极材料前驱体，在惰性氛围内对所述磷酸铁纳正极材料前驱体进行烧结处理得到所述碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述分散溶剂包括去离子水、乙醇或丙酮中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述分散溶液中的分散剂与所述正极材料的原料的质量比为(3～5)：1。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述研磨包括球磨；

优选地，所述球磨的转速为200～1200r/min；

优选地，所述球磨的时间为0.5～24h；

优选地，所述干燥处理的温度为60～130℃。

9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气氛包括氩气、氮气或氖气中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述烧结处理的烧结温度为400～700℃，进一步优选为500～600℃；

优选地，所述烧结处理的烧结时间为2～20h。

10.一种如权利要求1-5任一项所述的碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料的应用，其特征在于，所述碳包覆磷酸焦磷酸铁纳正极材料应用于钠离子电池领域。