[发明专利]高性能磷酸钒钠对称型钠离子电池材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及磷酸钒钠对称型钠离子电池电极材料，其为形貌分别为颗粒、管状与片层状，所述的磷酸钒钠纳米颗粒大小为60-90nm，所述的磷酸钒钠纳米管，直径在20-30nm，呈卷曲的管状缠绕在一起；所述的磷酸钒钠纳米片，厚度在150-200nm，长与宽均在5-6μm。磷酸钒钠对称型钠离子电池电极材料可作为钠离子电池的活性材料的应用。该电极作为钠离子电池的正极材料时，表现出优异的倍率、较高的比容量和良好的循环稳定性。将磷酸钒钠纳米颗粒用作电池的正负极时，全电池同样也具有良好循环以及倍率性能，本发明工艺简单，并且经济实惠。

主权项

磷酸钒钠对称型钠离子电池电极材料，其为外层附有均匀碳层的磷酸钒钠纳米颗粒，磷酸钒钠纳米颗粒大小为60‑90nm，采用下述方法制得，包括以下步骤：1）首先量取10ml去离子水置于100ml烧杯中，称取2mmol的偏钒酸铵放入烧杯中搅拌20‑30分钟，至混合溶液混合均匀；2）量取3mmol的磷酸滴入步骤1）的混合溶液中，完全滴入后，继续搅拌30分钟；3）称取1.5mmol的碳酸钠慢慢加入步骤2）中的棕色混合溶液中，继续搅拌20分钟；4）向步骤3）所得溶液中加入乙炔黑，其加入量占所加入的偏钒酸铵、磷酸和碳酸钠总质量的10%，在常温下搅拌4‑6小时，得到混合溶液；5）将步骤4）所得的混合溶液放入70℃的烘箱烘干24小时；6）将步骤5）所得干燥粉末取出放置真空管式炉中在氩气氛围中烧结，其中先以300‑400℃烧结4小时，再以700‑900℃烧结8小时；待管式炉慢慢冷却后，即得到外层附有均匀碳层的磷酸钒钠纳米颗粒。