[发明专利]一种焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料、制备和应用

权利要求书

1.一种焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的制备方法，其特征在于：按Co、Na、P的摩尔比为1：2：2的比例将钴源、钠源、磷源溶解于去离子水中得混合液；向混合液中加入酸性金属络合剂，随后再加入石墨烯，加热至形成凝胶；将凝胶干燥得前驱体；将前驱体烧结得到所述的正极复合材料；

所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料以石墨烯为基底，在石墨烯的三维网络中复合有焦磷酸钴钠@碳的复合材料；

加入酸性金属络合剂调节pH为2～6；

加入的酸性金属络合剂与Co²⁺摩尔比为0.5:1-3:1；

加入的石墨烯与合成的Na₂CoP₂O₇的质量比为0.05-0.2:1；

烧结过程在保护性气氛下进行，烧结过程的温度为600-800℃。

2.如权利要求1所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的制备方法，其特征在于：加入酸性金属络合剂调节pH为4～5。

3.如权利要求1所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的制备方法，其特征在于：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；

混合液中，Co²⁺浓度为0.1-30mol/L，所述混合液的Na⁺浓度为0.2-60mol/L，所述混合液的PO₄^3-浓度为0.2-60mol/L。

4.如权利要求1所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的制备方法，其特征在于：所述酸性金属络合剂为柠檬酸、抗坏血酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、聚丙烯酸中至少一种。

5.如权利要求1所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的制备方法，其特征在于：加入的石墨烯与合成的Na₂CoP₂O₇的质量比为0.1-0.2:1。

6.如权利要求1所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯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600-700℃。

7.一种权利要求1～6任一项制备方法制得的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料的应用，其特征在于，将所述的焦磷酸钴钠/碳/石墨烯正极复合材料用于制备钠离子电池的正极。