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一種碳包覆的磷酸鐵鈉?磷酸釩鈉復合材料及其制備方法

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-12-06
  • 技術成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201510616884.8 
  • 技術(專利)名稱 一種碳包覆的磷酸鐵鈉?磷酸釩鈉復合材料及其制備方法 
  • 項目單位 中南大學
  • 發明人 張佳峰,劉益,張寶,明磊,王小瑋,田業成 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 秦恩燃
  • 發布時間 2021-12-06  
  • 01

    項目簡介

    一種碳包覆的磷酸鐵鈉?磷酸釩鈉復合材料及其制備方法,所述材料由以下方法制成:(1)將NHVO溶液和Fe(NO)溶液分別同時滴加入連續反應釜中,攪拌反應,滴加完畢后,再陳化,過濾,洗滌濾渣,得水合釩酸鐵;(2)在空氣氣氛下燒結,得釩酸鐵;(3)將釩酸鐵與NaHPO·2HO、葡萄糖和草酸置于球磨罐中,再加入乙醇,球磨,烘干;(4)返磨;(5)在惰性氣氛下煅燒,得碳包覆的磷酸鐵鈉?磷酸釩鈉復合材料。本發明碳包覆的磷酸鐵鈉?磷酸釩鈉電化學性能優異,可作為二次鈉離子電池的正極材料,具有較高的克容量,安全性高,可應用于儲能設備、后備電源、儲備電源等;本發明制備方法合成溫度低,工藝簡單。
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  • 02

    說明書

    1.一種碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于,由以下方法制成:
    (1)將濃度為1~3mol/L的NH4VO3溶液和濃度為1~3mol/L的Fe(NO3)3溶液,以NH4VO3
    Fe(NO3)3的摩爾比為1:1的比例,分別同時以滴加速度3~7mL/min滴加入連續反應釜中,攪
    拌反應,滴加完畢后,再陳化,過濾,洗滌濾渣,得水合釩酸鐵;
    (2)將步驟(1)所得水合釩酸鐵置于管式爐中,在空氣氣氛下進行燒結,得釩酸鐵;
    (3)將步驟(2)所得釩酸鐵與NaH2PO4·2H2O、草酸和葡萄糖按照摩爾比2:5:1~7:0.04
    ~0.08的比例置于球磨罐中,再加入乙醇,混合均勻,球磨,烘干,得前驅體;
    (4)將步驟(3)所得前驅體置于球磨機中進行返磨,得粉末狀前驅體;
    (5)將步驟(4)所得粉末狀前驅體在惰性氣氛下,先于300~400℃煅燒3~5h,再于600
    ~750℃煅燒6~10h,得碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料。
    2.根據權利要求1所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(1)
    中,所述陳化的時間為6~15h,陳化的溫度為25~70℃。
    3.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (2)中,所述燒結的溫度為400~500℃,時間為2~10h。
    4.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (1)中,所述攪拌反應的溫度為25~75℃,攪拌速度為200~300r/min。
    5.根據權利要求3所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(1)
    中,所述攪拌反應的溫度為25~75℃,攪拌速度為200~300r/min。
    6.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (1)中,滴加溶液過程中,通過氨水不斷調節反應溶液pH值為3~6。
    7.根據權利要求3所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(1)
    中,滴加溶液過程中,通過氨水不斷調節反應溶液pH值為3~6。
    8.根據權利要求4所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(1)
    中,滴加溶液過程中,通過氨水不斷調節反應溶液pH值為3~6。
    9.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (3)中,所述球磨的速度為100~300r/min,球磨的時間為2~6h。
    10.根據權利要求3所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述球磨的速度為100~300r/min,球磨的時間為2~6h。
    11.根據權利要求4所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述球磨的速度為100~300r/min,球磨的時間為2~6h。
    12.根據權利要求6所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述球磨的速度為100~300r/min,球磨的時間為2~6h。
    13.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (3)中,所述烘干的溫度為60~90℃,烘干的時間為10~24h。
    14.根據權利要求3所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述烘干的溫度為60~90℃,烘干的時間為10~24h。
    15.根據權利要求4所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述烘干的溫度為60~90℃,烘干的時間為10~24h。
    16.根據權利要求6所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述烘干的溫度為60~90℃,烘干的時間為10~24h。
    17.根據權利要求9所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(3)
    中,所述烘干的溫度為60~90℃,烘干的時間為10~24h。
    18.根據權利要求1或2所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟
    (4)中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    19.根據權利要求3所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(4)
    中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    20.根據權利要求4所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(4)
    中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    21.根據權利要求6所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(4)
    中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    22.根據權利要求9所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(4)
    中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    23.根據權利要求13所述碳包覆的磷酸鐵鈉-磷酸釩鈉復合材料,其特征在于:步驟(4)
    中,所述返磨的轉速為100~200r/min,返磨的時間為0.5~2h。
    展開

專利技術附圖

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