[发明专利]一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料，其特征在于：其化学式为Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C，0.05≤x≤0.2。

2.权利要求1所述的一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)称取89重量份的偏钒酸铵、131重量份的磷酸二氢铵，106～212重量份的柠檬酸，溶于去离子水中，搅拌直至其完全溶解；

2)将52～60重量份的碳酸钠和0.73～3.05重量份的氧化镁加入步骤1)的混合溶液中，搅拌混合均匀；

3)将步骤2)中得到的混合溶液移至水浴锅里，调节水温至60～80度，持续搅拌6-18小时后，得到蓝色的凝胶产物；

4)将步骤3)中得到的凝胶移至烘箱中，70℃烘12～48小时，得到块状的固体，将固体研磨，得到蓝色的前驱体粉末；

5)将步骤4)中得到的前驱体粉末在管式炉中，在施加含H₂体积百分比为5％的H₂/Ar混合气氛中煅烧，首先升温到350℃并保温6h，接着升温到700～900℃保温5-15小时，降至室温后得到钠离子电池用正极材料镁取代的磷酸钒钠/碳复合物。

3.根据权利要求2所述的一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于：制备过程中所用的原料的重量份数如下：

碳酸钠：56份

氧化镁：1.53份

柠檬酸：158份

偏钒酸铵：89份

磷酸二氢铵：131份

步骤5)中控制温度为800℃煅烧10h。

4.根据权利要求2所述的一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于:所述的钠离子电池用正极材料的化学式为Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制备过程中所用的原料的重量份数如下：

碳酸钠：58份

氧化镁：0.76份

柠檬酸：106份

偏钒酸铵：89份

磷酸二氢铵：131份

步骤5)中控制温度为700℃煅烧5h。

5.根据权利要求2所述的一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于:所述的钠离子电池用正极材料的化学式为Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制备过程中所用的原料的重量份数如下：碳酸钠：58份

氧化镁：0.76份

柠檬酸：158份

偏钒酸铵：89份

磷酸二氢铵：131份

步骤5)中控制温度为800℃煅烧10h。

6.根据权利要求2所述的一种钠离子电池用的镁取代磷酸钒钠/碳复合正极材料的制备方法，其特征在于:所述的钠离子电池用正极材料的化学式为Mg_xNa_3-2xV₂(PO₄)₃/C,x＝0.05,制备过程中所用的原料的重量份数如下：

碳酸钠：58份

氧化镁：0.76份

柠檬酸：212份

偏钒酸铵：89份

磷酸二氢铵：131份

步骤5)中控制温度为900℃煅烧15h。