[发明专利]一种碳包覆磷酸钒猛钠复合材料及其制备方法和在钠离子电池中的应用

权利要求书

1.一种Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料，其特征在于：由碳包覆Na₄MnV(PO₄)₃颗粒构成。

2.根据权利要求1所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料，其特征在于：Na₄MnV(PO₄)₃颗粒粒径为70～2000nm，碳包覆层厚度为3～50nm，Na₄MnV(PO₄)₃具有三方晶系，空间群为

3.权利要求1或2所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：将钠源、磷源、钒源、锰源和碳源球磨混合后，置于保护气氛中，先升温至350～450℃烧结，再升温至700～850℃烧结，即得。

4.根据权利要求3所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：钠源、磷源、钒源和锰源的用量按Na:P:V:Mn的摩尔比为3.5～4.2：3:0.8～1.2：0.8～1.2计量；

所述碳源的用量为生成的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料质量的5％～300％。

5.根据权利要求4所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、草酸钠、硝酸钠、硫酸钠、硫酸氢钠、柠檬酸钠中至少一种；

所述磷源包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中至少一种；

所述钒源包括五氧化二钒、偏钒酸铵、乙酰丙酮钒、乙酰丙酮氧钒中至少一种；所述锰源包括一氧化锰、二氧化锰、四氧化三锰、硫酸锰、氯化亚锰、草酸锰、硝酸锰中至少一种；

所述碳源包括葡萄糖、淀粉、柠檬酸、抗坏血酸、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚多巴胺、聚丙烯腈中至少一种。

6.根据权利要求3～5任一项所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述球磨的条件为：球料质量比为30～100:1；主机转速为300～1200r/min，球磨时间为6～24h。

7.根据权利要求6所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨在有机溶剂介质中进行。

8.根据权利要求3～5、7任一项所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：钠源、磷源、钒源、锰源和碳源球磨混合后，置于80～120℃温度下干燥，过100～400目筛，取筛下粉末进行烧结。

9.根据权利要求3～5、7任一项所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的制备方法，其特征在于：在350～450℃烧结的时间为3～6h，在700～850℃烧结的时间为9～24h，升温速率为2～10℃/min。

10.权利要求1或2所述的Na₄MnV(PO₄)₃/C复合材料的应用，其特征在于：作为钠离子正极材料应用。