[发明专利]一种电化学法制备橄榄石型磷酸铁钠的方法

摘要

本发明公开了一种钠离子电池正极材料电化学制备技术，具体涉及电化学法制备橄榄石型磷酸铁钠的方法。本方法针对难以用传统高温方法合成的橄榄石型磷酸铁钠材料，通过电化学氧化还原法，在含锂水溶液电解质中将磷酸铁锂材料氧化脱锂得到橄榄石型磷酸铁，再将所得磷酸铁在含钠水溶电解质液中还原嵌钠得到橄榄石型磷酸铁钠。这种方法的优势在于通过水溶液电解质条件下电化学氧化还原磷酸铁锂，不需要有机电解液和其他繁琐的化学处理过程，即可得到纯净的橄榄石磷酸铁钠，实现了橄榄石磷酸铁钠的简单、快速、廉价合成，是一种经济和实用的技术途径，而且工艺简单、易控制、具有显著的实用价值和良好的应用前景。

主权项

1.一种电化学法制备橄榄石型磷酸铁钠的方法，其特征在于：采用水溶液电解液，以两步电化学氧化还原法，将橄榄石型磷酸铁锂先脱出锂离子，再嵌入钠离子，从而得到橄榄石型磷酸铁钠，具体步骤为：以橄榄石型磷酸铁锂电极作为正极，辅助对电极为负极，银/氯化银电极作为参比电极，在0.1~4 mol/L的含锂的水溶液电解质中进行恒流充电，使得正极磷酸铁锂电极中的锂脱出形成磷酸铁材料，再以所得磷酸铁电极作为正极，辅助对电极为负极，银/氯化银电极作为参比电极，在0.1~4 mol/L的含钠的水溶液电解质中进行恒流放电，使溶液中的钠离子嵌入磷酸铁材料，形成橄榄石型磷酸铁钠材料；所述的恒流充电条件为：电流为5mA/g—500mA/g，充电截止电压相对于银/氯化银电极为0.3—1.2V；所述的恒流放电条件为：电流为5mA/g—500mA/g，放电截止电压相对于银/氯化银电极为‑0.2 — ‑1.0V；所述的辅助对电极为离子脱嵌电极；所述含锂的水溶液中使用的锂源物质为硫酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、氯化锂、高氯酸锂中的一种或混合；所述含钠的水溶液中使用的钠源物质为硫酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、氯化钠、高氯酸钠中的一种或混合。