制备氟磷酸亚铁钠空心微球材料及方法

摘要

本发明涉及一种制备氟磷酸亚铁钠空心微球材料及方法；在溶剂热的基础上，采用十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，在溶剂热的过程中得到Na₂FePO₄F空心微球结构。使晶粒在生长中得到有效的形貌控制。材料具有空心结构，设备简单，工艺简便。将其作为钠离子电池正极材料，由于其特殊的空心球结构，可以缓解钠离子嵌入脱出过程中的体积变化，有利于改善钠离子电池的循环性能，在0.1C的电流密度下测试其性能，首次放电容量可达110.8mAhg^‑1，循环200次之后其比容量仍可达98.6mAhg^‑1。

主权项

一种制备氟磷酸亚铁钠空心微球材料的方法；其特征是步骤如下：(1)以钠的化合物、氟的化合物、亚铁盐和磷的化合物为原料，按照Na、F、Fe、P四种元素的摩尔比为2‑5:1:1:1称取反应原料；添加剂抗氧化剂抗坏血酸，其中抗坏血酸占理论合成氟磷酸亚铁钠质量的1％～8％；将氟的化合物、亚铁盐溶于含有抗坏血酸的乙二醇中，经搅拌获得混合均匀的溶液A；将钠的化合物、磷的化合物与乙二醇配成溶液，搅拌至二者充分溶解，获得溶液B；(2)将步骤(1)获得的溶液A和溶液B两种溶液取相同体积混合并搅拌均匀，向溶液中加入表面活性剂，其中亚铁盐与表面活性剂的摩尔比为1:5～1:0.5，混合均匀，之后转移到水热反应釜中反应，将混合溶液加到反应釜内，将反应釜放入烘箱中反应；(3)反应结束后冷却至室温取出反应釜，开釜后沉淀物用洗涤剂离心分离后，60℃‑80℃真空干燥6h‑10h，得到纳米棒组装而成的空心微球结构的氟磷酸亚铁钠。