[发明专利]一种水系铁离子电池正极活性材料及其制备方法和铁离子电池

权利要求书

1.一种水系铁离子电池正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的化学式为K₃V₂(PO₄)₃。

2.权利要求1所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将钾源、钒源、磷源和碳源加入到球磨溶剂中，得到混合液；

S2、将步骤S1得到的混合液球磨至悬浮颗粒的粒径为100nm～3μm，得到前驱体分散液；

S3、将步骤S2得到的前驱体分散液进行喷雾干燥，得到前驱体粉体；

S4、将步骤S3得到的前驱体粉体在惰性气氛下进行烧结，得到正极活性材料K₃V₂(PO₄)₃。

3.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，喷雾干燥的进风温度为150～250℃，所述前驱体粉体的粒径为5～15μm。

4.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，烧结的温度为700～950℃，烧结的时间为6～20h。

5.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述球磨溶剂包括去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述碳源的质量为钾源、钒源与磷源总质量的10～50％。

7.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，

所述钾源包括KOH、KNO₃、KCl、KF、K₃PO₄、KH₂PO₄、K₂C₂O₄、K₂C₂O₄·H₂O、K₃C₆H₅O₇、KC₆H₁₁O₇、KC₂H₃O₂中的至少一种；

所述钒源包括V₂O₅、V₂O₃、VO₂、V₂O₄、NH₄VO₃、VCl₃中的至少一种；

所述磷源包括NH₄H₂PO₄、KH₂PO₄、K₂HPO₄、(NH₄)₂HPO₄、(NH₄)₃PO₄、H₃PO₄中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的水系铁离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、柠檬酸、酚醛树脂、CNTS、乙炔黑中的至少一种。

9.一种水系铁离子电池，其特征在于，包括权利要求2～8任一项所述的制备方法制备得到的正极活性材料。