[发明专利]一种核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料、制备及其应用

权利要求书

1.一种核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：将包含钴源、钠源、磷源和碳源的混合液喷雾干燥得前驱体；前驱体烧结处理得到所述的正极复合材料；

喷雾干燥过程中，待喷雾的混合液的温度为150-200 ℃；混合液的流量为300-500 mL/h；进气压力为0.2-1MPa；喷嘴出口的温度80-140℃；

烧结过程的温度为600-800 ^oC；

所述的碳源为柠檬酸、抗坏血酸、葡萄糖、蔗糖、多巴胺、吡咯、尿素、果胶中的至少一种；

碳源与合成的Na₂CoP₂O₇的质量比为0.05-0.2:1；

制得的正极复合材料具有同心球形貌，且核的材料为焦磷酸钴钠；壳层的材料为碳或氮掺杂碳。

2.如权利要求1所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的粒径为100-1000nm，比表面积为10-300m²/g，壳层厚度为5-100nm。

3.如权利要求1所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：喷雾干燥过程中，入口温度为160-190°C，出口温度90-120°C，混合液流量为350-450mL/h，进气压力0.4-0.8Mpa。

4.如权利要求1所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：烧结过程在保护性气氛下进行，烧结过程的温度为650-700℃。

5.如权利要求1所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：按Co、Na、P摩尔比为1：2：2的比例将钴源、钠源、磷源混合；

所述钴源为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、草酸钴、乙酸钴中的至少一种；

所述的钠源为碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸钠、草酸钠、硝酸钠、硫酸钠、硫酸氢钠中的至少一种；

所述磷源为磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸或焦磷酸中的至少一种。

6.如权利要求1或5所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述混合液中，Co²⁺浓度为0.1-30mol/L；Na⁺浓度为0.2-60mol/L；PO₄^3-浓度为0.2-60mol/L。

7.如权利要求6所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的制备方法，其特征在于：碳源与合成的Na₂CoP₂O₇的质量比为0.1-0.2:1。

8.一种权利要求1~7任一项制备方法制得的所述的核-壳结构的焦磷酸钴钠/碳正极复合材料的应用，其特征在于：用作钠离子电池的正极材料。