[发明专利]一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO4

权利要求书

1.一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)称取一定比例的金属锰盐和有机配体，搅拌使其溶解在一定比例N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、无水乙醇和水组成的混合溶剂中；

2)将步骤1得到的混合溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，然后将该反应釜放入鼓风烘箱中进行溶剂热反应，在设定温度下反应一定时间后，取出自然冷却至室温后，离心、洗涤、收集固体产物，并在70℃下干燥，得到前驱体金属有机框架Mn-MOFs；

3)将步骤2中得到的Mn-MOFs前驱体置于管式炉中在Ar气氛下高温热处理，得到MnO/C复合中间体；

4)将步骤3中得到的MnO/C中间体和一定量的次亚磷酸钠加入到球磨罐中球磨混合；

5)将步骤4中得到的混合粉末研磨压片后转移至通有Ar/H₂混合气氛的管式炉中高温烧结一定时间，最终得到的黑色固体产物即为磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C。

2.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤1中所述制备锰基金属有机框架前驱体Mn-MOFs的锰盐为硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、乙酸锰中的一种或一种以上，有机配体为对苯二甲酸、均苯三甲酸、2-氨基对苯二甲酸中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤1中所述制备锰基金属有机框架前驱体Mn-MOFs的混合溶剂中，DMF，无水乙醇和水的体积之比为1：1：1或5：3：2。

4.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤1中所述锰盐和有机配体的物质的量之比为1：1～1：3 。

5.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤2中所述溶剂热反应的温度为120～180℃，时间为6～24小时。

6.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤3中所述热处理Mn-MOFs前驱体制备MnO/C中间体的温度为500～800℃，热处理时间为2～5h。

7.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤4中称取所述 MnO/C中间体含有的Mn原子摩尔数与次亚磷酸钠的摩尔数之比为1：1。

8.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤4中所述球磨混合的时间为2～12h，行星球磨的转速为200～500r/min，料球质量比为1：5～1～10。

9.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤5中所述Ar/H₂混合气氛中氢气的体积比为5～10％。

10.根据权利要求1所述的一种磷钠锰矿/碳复合正极材料NaMnPO₄/C的制备方法，其特征在于步骤5中所述热处理温度为500～700℃，热处理时间为2～6小时。