[发明专利]一种磷酸钒钠钠离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷酸钒钠钠离子电池正极材料，其特征在于，其包括三维碳骨架以及Na₃V₂(PO₄)₃复合颗粒，其中，

所述Na₃V₂(PO₄)₃复合颗粒为核壳结构，其核部为Na₃V₂(PO₄)₃，其壳部为碳层，所述碳层的厚度为1nm～4nm，所述Na₃V₂(PO₄)₃复合颗粒的粒径为20nm～200nm，

所述Na₃V₂(PO₄)₃复合颗粒位于所述三维碳骨架的空隙中。

2.如权利要求1所述的一种磷酸钒钠钠离子电池正极材料，其特征在于，所述Na₃V₂(PO₄)₃复合颗粒还位于所述三维碳骨架的骨架中。

3.如权利要求1或2所述的一种磷酸钒钠钠离子电池正极材料，其特征在于，所述三维碳骨架为溶胶经干燥烧结获得，所述溶胶为琼脂糖溶于沸水后形成，或

所述三维碳骨架为琼脂糖经球磨获得。

4.如权利要求3所述的一种磷酸钒钠钠离子电池正极材料，其特征在于，所述碳层的厚度为1nm～4nm。

5.一种制备如权利要求1-4之一所述正极材料的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1：将琼脂糖溶于装有沸水的容器中，将容器整体置于水浴环境下保温10min～30min，所述水浴温度为90℃～100℃，全程搅拌以使琼脂糖溶液均匀；

S2：向步骤S1中的所述琼脂糖溶液中依次加入乙酸钠、磷酸二氢铵和乙酰丙酮钒，并封闭容器口，置于水浴环境下保温10h～20h，所述水浴温度为90℃～100℃，全程搅拌，

所述乙酸钠、磷酸二氢铵和乙酰丙酮钒的化学计量比满足如下关系：Na:V:P的摩尔比为3:2:3；

S3：待将步骤S2中溶液取出置于室温环境下，持续搅拌直到形成凝胶；

S4：对步骤S3获得的凝胶执行烘干工艺直至所述凝胶干燥，所述烘干工艺的温度为60℃～80℃，直至获得干燥凝胶；

S5：对步骤S4获得的干燥凝胶在气氛环境下执行焙烧工艺，所述焙烧的温度为650℃～800℃，所述焙烧的时间为6h～16h，所述气氛为惰性气体气氛、氮气气氛、氢气气氛或者为前述气氛的混合气氛。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S5中所述气氛为氩气和氢气的混合气氛，所述Ar气与所述H₂气的气体体积比为90:10～98：2。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S5中所述气氛为氩气和氢气的混合气氛，所述Ar气与所述H₂气的气体体积比为95:5。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S1中，将容器整体置于水浴环境下保温10min～30min，所述水浴温度为95℃。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S2中，将容器置于水浴环境下保温12h，所述水浴温度为95℃，全程搅拌。