[发明专利]一种钠离子超导材料Na1+xAlxTi2-x(PO4)3及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201910342977.4 | 申请日： | 2019-04-26 |
| 公开（公告）号： | CN110078041A | 公开（公告）日： | 2019-08-02 |
| 发明（设计）人： | 黄杜斌;李爱军 | 申请（专利权）人： | 北京金羽新能科技有限公司 |
| 主分类号： | C01B25/45 | 分类号： | C01B25/45;H01M10/054;H01M4/58 |
| 代理公司： | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人： | 王文君;陈征 |
| 地址： | 100095 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 超导材料 钠离子 制备方法和应用 水系钠离子电池 制备方法工艺 固相合成法 离子电导率 循环稳定性 电极材料 烧结 产率 磷源 铝源 钠源 球磨 钛源 电池 合成 | ||
1.一种钠离子超导材料，其特征在于，其化学式为Na1+xAlxTi2-x(PO4)3，其中0<x≤0.9。
2.根据权利要求1所述的钠离子超导材料，其特征在于，0.2≤x≤0.5；优选x为0.3、0.4、0.5。
3.权利要求1或2所述钠离子超导材料Na1+xAlxTi2-x(PO4)3的制备方法，其特征在于，包括：将钛源、钠源、磷源、铝源混合，球磨，干燥，烧结，制得Na1+xAlxTi2-x(PO4)3，其中0<x≤0.9，优选0.2≤x≤0.5；进一步优选x为0.3、0.4、0.5。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钛源为二氧化钛、四氯化钛或钛酸四丁酯中的至少一种，优选二氧化钛，进一步优选二氧化钛P25；
和/或，所述钠源为碳酸氢钠、碳酸钠、醋酸钠、柠檬酸钠中的至少一种；
和/或，所述磷源为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、磷酸中的至少一种；
和/或，所述铝源为氧化铝、三氯化铝、硝酸铝、水合硝酸铝、三丁醇铝中的至少一种。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述钠源、铝源、钛源和磷源按照Na:Al:Ti:P的摩尔比为(1.1～2):(0.1～0.9):(1.9～1.1):3。
6.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的条件为：球料质量比为(5～20):1，优选(8-10):1；
和/或，转速为500～1000r/min，优选800～1000r/min。
7.根据权利要求3-6任一所述的制备方法，其特征在于，所述烧结分为两个阶段：先在350～500℃烧结，然后在600～1500℃烧结；优选地，先在400-450℃烧结，然后在800-1000℃烧结。
8.根据权利要求3-7任一所述的制备方法，其特征在于，所述烧结时升温速率为0.5～20℃/min，优选2.5-5℃/min。
9.权利要求1或2所述钠离子超导材料Na1+xAlxTi2-x(PO4)3在水系钠离子电池中的应用。
10.一种水系钠离子电池，其特征在于，其负极材料为Na1+xAlxTi2-x(PO4)3。
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