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      一種Na3V2(BO3)3化合物及其制備和應用的制作方法

      文檔序號:12686148閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種Na3V2(BO3)3化合物。

      2.一種權(quán)利要求1所述Na3V2(BO3)3化合物的制備方法,其特征在于:制備步驟如下,將含Na化合物、含三價V化合物和含B化合物按摩爾比Na:V:B=3:2:3的比例混合均勻后,進行化學合成反應,制得Na3V2(BO3)3化合物。

      3.按照權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于:

      所述含Na化合物為Na的氧化物、Na的碳酸鹽、Na的硼酸鹽、Na的硝酸鹽或Na的草酸鹽中的一種或二種以上;

      所述含三價V化合物為三價V的氧化物或/和V的硼酸鹽;

      所述含B化合物為H3BO3或/和B2O3。

      4.按照權(quán)利要求2或3所述的制備方法,其特征在于:采用固相反應制備Na3V2(BO3)3化合物,其步驟如下:

      1)配料:將含Na化合物、含三價V化合物和含B化合物按Na:V:B為3:2:3的摩爾比配料進行預處理;

      所述經(jīng)預處理的原料的預處理為將配置好的原料混合均勻后倒入剛玉坩堝中,于馬弗爐中從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上,后冷卻至室溫;

      2)控制各項參數(shù)進行材料合成:將盛有上述配料的坩堝置于通有惰性保護氣氛的管式爐中;以1-5℃的速率從室溫升至600-1000℃;保溫10-40小時;待反應充分后,以1-50℃/h的速率降至室溫,得到Na3V2(BO3)3材料。

      5.按照權(quán)利要求2或3所述的制備方法,其特征在于,采用溶膠凝膠法制備Na3V2(BO3)3化合物,其步驟如下:

      1)配料:將含Na化合物、含三價V化合物和含B化合物按Na:V:B為3:2:3的摩爾比加入50-100℃的去離子水中攪拌至形成均勻的溶液;

      2)將溶液轉(zhuǎn)移至100-150℃的烘箱中,研磨成粉轉(zhuǎn)移到瓷舟中,進行預處理;

      所述經(jīng)預處理的原料的預處理為將配置好的原料混合均勻后倒入瓷舟中,于馬弗爐中從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上,后冷卻至室溫;

      3)控制各項參數(shù)進行材料合成:將盛有上述配料的瓷舟置于通有惰性保護氣氛的管式爐中;以1-5℃的速率升至600-1000℃;保溫10-40小時;待反應充分后,以1-50℃/h的速率降至室溫,Na3V2(BO3)3化合物。

      6.一種權(quán)利要求1所述Na3V2(BO3)3化合物作為活性材料在鈉離子電池正極材料中的應用,其特征在于:所述鈉離子電池正極材料為Na3V2(BO3)3/C材料,C質(zhì)量含量 為10-50%。

      7.按照權(quán)利要求6所述的應用,其特征在于:采用固相反應法制備Na3V2(BO3)3/C鈉離子電池正極材料,其步驟如下:

      1)配料:將含Na化合物、含V化合物和含B化合物按Na:V:B為3:2:3的摩爾比,同時加入Na3V2(BO3)3質(zhì)量10-50%的蔗糖配料并進行預處理;

      所述經(jīng)預處理的原料的預處理為將配置好的原料混合均勻后倒入剛玉坩堝中,于馬弗爐中從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上,后冷卻至室溫;

      2)控制各項參數(shù)進行材料合成:將盛有上述配料的坩堝置于通有惰性保護氣氛的管式爐中;以1-5℃的速率從室溫升至600-1000℃;保溫10-40小時;待反應充分后,以1-50℃/h的速率降至室溫,得到Na3V2(BO3)3/C材料;

      所述含Na化合物為Na的氧化物、Na的碳酸鹽、Na的硼酸鹽、Na的硝酸鹽或Na的草酸鹽中的一種或二種以上;

      所述含V化合物為V的氧化物、V的硼酸鹽、V的草酸鹽或NH4VO3中的一種或二種以上;

      所述含B化合物為H3BO3或/和B2O3。

      8.按照權(quán)利要求6所述的應用,其特征在于,采用溶膠凝膠法制備Na3V2(BO3)3/C鈉離子電池正極材料,其步驟如下:

      1)配料:將含Na化合物、含三價V化合物和含B化合物按Na:V:B為3:2:3的摩爾比加入50-100℃的去離子水中攪拌至形成均勻的藍色溶液,同時加入Na3V2(BO3)3質(zhì)量10-50%的蔗糖繼續(xù)攪拌至形成溶膠;

      2)將溶膠轉(zhuǎn)移至100-150℃的烘箱中,烘干至凝膠,將凝膠研磨成粉轉(zhuǎn)移到瓷舟中,進行預處理;

      所述經(jīng)預處理的原料的預處理為將配置好的原料混合均勻后倒入瓷舟中,于馬弗爐中從室溫升溫至200-500℃加熱2-10小時以上,后冷卻至室溫;

      3)控制各項參數(shù)進行材料合成:將盛有上述配料的瓷舟置于通有惰性保護氣氛的管式爐中;以1-5℃的速率升至600-1000℃;保溫10-40小時;待反應充分后,以1-50℃/h的速率降至室溫,得到Na3V2(BO3)3/C材料;

      所述含Na化合物為Na的氧化物、Na的碳酸鹽、Na的硼酸鹽、Na的硝酸鹽或Na的草酸鹽中的一種或二種以上;

      所述含V化合物為V的氧化物、V的硼酸鹽、V的草酸鹽或NH4VO3中的一種或二 種以上;

      所述含B化合物為H3BO3或/和B2O3中。

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