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电子信息技术,新型电子元器件,微电子技术

本发明公开了一种电池正极材料及其制备方法与应用，涉及电化学储能技术领域。制备方法为将FeSO4·H2O或FeSO4，以及Na2SO4和碳材料在非氧化性保护气氛下进行球磨；所述Na2SO4中的钠原子与FeSO4·H2O或FeSO4中的铁原子的物质的量之比为(2+2x):(2?x)，其中x的取值范围为0≤x≤1；所述球磨的转速为300r/min?400r/min，球磨时间为4h?12h；球磨后的混合物压制成片；然后将压制得到的片状物在非氧化性保护气氛下，在300℃?400℃条件下煅烧6h?24h；冷却后即得到Na2+2xFe2?x(SO4)3颗粒和碳材料的复合材料。颗粒状碳材料或纳米管状碳材料包覆在所述Na2+2xFe2?x(SO4)3颗粒表面和/或所述Na2+2xFe2?x(SO4)3颗粒均匀负载在片状碳材料表面。该复合材料电子电导率高，可逆容量高，循环稳定性好，且倍率性能优异。

本发明所要解决的技术问题在于通过简单、廉价的固相法在低温下使铁基硫酸盐材料Na2+2xFe2-x(SO4)3与碳材料均匀复合，有效提升了材料的电子电导率，显著改善了材料的电化学性能，提供了电池正极材料，及其制备方法、钠离子电池、锂离子电池。本发明电池正极材料的制备工艺简单，成本低廉，具有较高的可逆容量、优异循环稳定性及出色的倍率性能，显著提高了材料的实际能量密度，适用于锂、钠离子电池正极材料的大规模生产，对锂、钠离子电池的实用化开发起到了重要作用。 本发明解决了现有技术中由于硫酸盐类正极材料导电性差以及颗粒尺寸不一致，导致其可逆容量与循环稳定性以及倍率性能不能同时达到理想结果的技术问题。

王玮：华中科技大学材料科学与工程学院，副研究员、硕士生导师。研究方向： 电化学储能材料与器件的原位多维复合检测： 室温电池体系界面反应动力学研究 液态金属电池界面传递特性研究 新型储能电池电极材料的电化学活性研究 面向电网的新型电化学储能材料与器件研发： 锂/钠离子电池 液态金属电池 水系电池 其他成员：;侯捷;蒋凯;冯平源;王康丽;程时杰