[发明专利]一种碳包覆磷酸钒钠微球及其制备方法和作为钠离子电池正极材料的应用

权利要求书

1.一种碳包覆磷酸钒钠微球，其特征在于：由表面包覆有导电碳层的磷酸钒钠纳米片组装构成。

2.权利要求1所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：将溶有五氧化二钒的双氧水溶液缓慢加入至含有机钠盐、磷源和含氮有机物的水溶液中，搅拌均匀，得到混合液；所述混合液转移至水热反应釜中进行水热反应，得到磷酸钒钠水凝胶；所述磷酸钒钠水凝胶经过干燥后，置于保护气氛中煅烧，即得。

3.根据权利要求1所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：所述有机钠盐包括硬脂酸钠、油酸钠、酒石酸钠、柠檬酸钠、海藻酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠、二丁酸二辛酯磺酸钠、羧甲基纤维素钠、乳酸钠、腐植酸钠、D-葡萄糖酸钠、二苯胺磺酸钠、二甲苯磺酸钠、戊烷磺酸钠、已烷磺酸钠、庚烷磺酸钠、辛烷磺酸钠、牛胆酸钠、糖精钠中至少一种；

所述磷源包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、五氧化二磷、磷酸氢钠铵、磷酸钒、次亚磷酸中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：所述含氮有机物包括尿素、硫脲、吡咯、乙二胺、二乙烯三胺、柠檬酸铵、2-甲基咪唑、二氰二胺、聚吡咯、聚乙烯吡咯烷酮、聚二烯丙基二甲基氯化铵、氯化铵、聚丙烯腈中至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：所述溶有五氧化二钒的双氧水溶液中过氧化氢的质量百分比浓度为1～30％，五氧化二钒的浓度为0.0025mol/L～0.1mol/L。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：有机钠盐与磷源的摩尔比以钠离子与磷酸根离子的摩尔比为1～1.1:1计量；

有机钠盐与含氮有机物的质量比为1:0.1～0.5；

有机钠盐与五氧化二钒的摩尔比以钠离子与钒离子的摩尔比为3～3.3:2计量。

7.根据权利要求1～5任一项所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：所述干燥过程温度为-40℃～100℃，压力条件为-0.1MPa～0.1MPa。

8.根据权利要求1～5任一项所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：

所述水热反应的温度为100℃～250℃，时间为2小时～96小时。

9.根据权利要求1～5任一项所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的制备方法，其特征在于：所述煅烧过程为在保护气氛下，以1℃/min～10℃/min的升温速率升至600℃～900℃保温6小时～12小时。

10.权利要求1所述的一种碳包覆磷酸钒钠微球的应用，其特征在于：作为钠离子电池正极材料应用。