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磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料及其制備方法和電池

841   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:宜賓天原鋰電新材有限公司  
2025-03-04 15:55:50
權(quán)利要求 1.一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟一、水熱反應(yīng):將原料加入Tris-HCl緩沖溶液中,攪拌均勻,得到混合物料,反應(yīng),離心,得到前驅(qū)體;所述原料包括:鈉源、鐵源、磷源、第一碳源和第一摻雜元素; 步驟二、預(yù)燒結(jié):將前驅(qū)體在保護(hù)氣體下進(jìn)行預(yù)燒結(jié),先在60~150℃進(jìn)行第一段燒結(jié),再升溫至150~300℃進(jìn)行第二段燒結(jié),得到預(yù)燒結(jié)中間體,其碳含量為0.1~0.8wt%; 步驟三、砂磨、噴霧干燥:向預(yù)燒結(jié)中間體中加入第二碳源、第二摻雜元素,進(jìn)行砂磨并噴霧干燥,得到干燥顆粒; 步驟四、高溫?zé)Y(jié):將干燥顆粒進(jìn)行高溫?zé)Y(jié),得到磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料,其碳含量為1~2wt%。 2.如權(quán)利要求1所述的一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,所述步驟一中,Tris-HCl緩沖溶液的pH值為8~9;攪拌時間為5~30min;反應(yīng)溫度為120~200℃,反應(yīng)時間為6~18h。 3.如權(quán)利要求1所述的一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,所述步驟一中,鈉源、鐵源和磷源中Na、Fe、P的摩爾比為1:0.75:1;原料的加入量為Tris-HCl緩沖溶液質(zhì)量的30~50wt%;第一摻雜元素與原料中Fe的摩爾比為0.001~0.002:1。 4.如權(quán)利要求1所述的一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,所述步驟一中,鈉源為碳酸鈉、磷酸三鈉、焦磷酸鈉、磷酸二氫鈉中的一種或多種;鐵源為草酸亞鐵、磷酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵中的一種或多種;磷源為磷酸二氫銨、磷酸、磷酸銨中的一種或多種;第一碳源為葡萄糖、蔗糖、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或多種;第一摻雜元素為Mg、Ti、Cr、Zr、Al、V、Mn、Ni、B中的一種或多種。 5.如權(quán)利要求1所述的一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,所述步驟二中,保護(hù)氣體為氮?dú)?、氬氣或氬氫混合氣體;第一段燒結(jié)的時間為1~3h,期間氣體流速為1~20L/min;第二段燒結(jié)的時間為1~8h,期間氣體流速為1~10L/min。 6.如權(quán)利要求1所述的一種磷酸焦磷酸鐵鈉正極材料制備方法,其特征在于,所述步驟三中,第二碳源為β-環(huán)糊精、殼聚糖、海藻酸鈉中的一種或多種;
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