[发明专利]棒状钠离子正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种棒状钠离子正极材料，其特征在于，包括棒状的基材及穿插于所述基材中的纳米纤维，所述纳米纤维上负载C-Na，所述棒状钠离子正极材料的化学通式为Na（Fe_aT_b）PO₄/CNF-c(C-Na)，其中T为Ni、Co、Zn、Mn、Fe、V、Ti或Mo中的至少一种，0.9≤a1，0b≤0.2，0.001≤c≤0.1。

2.根据权利要求1所述的棒状钠离子正极材料，其特征在于，所述基材与所述纳米纤维的质量比为20：（0.02-1）；所述纳米纤维的截面直径与所述基材的截面直径之比为1:（0.5-5）。

3.根据权利要求1所述的棒状钠离子正极材料，其特征在于，所述C-Na的负载量为所述纳米纤维质量的0.1-10%。

4.如权利要求1-3任一项所述的棒状钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将磷酸源、铁源、钠源、T源、调控剂和负载C-Na的纳米纤维分散液进行混合，在惰性气氛下干燥，得到待烧结物料；

S2：所述待烧结物料在惰性气氛下先进行低温烧结以分解所述调控剂，得到一烧粉料，将所述一烧粉料进行洗涤、干燥、球磨，再进行高温烧结，即得所述棒状钠离子正极材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述磷酸源为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸、磷酸钠或磷酸氢钠中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁源为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁或溴化亚铁中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述调控剂为十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述负载C-Na的纳米纤维分散液的制备方法如下：将纳米纤维纸浸泡于酸与钠盐的混合溶液中，进行敏化处理，然后所述纳米纤维纸经过洗涤，剥离得到纳米纤维，所述纳米纤维与有机钠盐混合，球磨，在惰性气氛下进行加热，进行负载处理，得到负载C-Na的纳米纤维，再将所述负载C-Na的纳米纤维分散于乙二醇溶液中，得到所述负载C-Na的纳米纤维分散液。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述低温烧结的温度为100-300℃；所述高温烧结的温度为300-800℃。

10.权利要求1-3任一项所述的棒状钠离子正极材料在钠离子电池中的应用。