一种无碳Fe7Se8基储钠电极材料的制备方法及应用

技术特征：
1.一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、将三氯化铁、磷酸二氢氨在常温下溶解于去离子水中，通过搅拌得到澄清黄色液体，转移至反应釜中，经120~160℃的水热反应，待自然冷却至室温后经后续洗涤、干燥，得到纺锤形fe2o3粉体；s2、将上述步骤s1中得到的纺锤形fe2o3粉体与硒粉研磨混合，混合粉料与一水合次亚磷酸钠分别置于管式炉中的中部和前部区域，两者的放置间距为6~15cm，fe2o3粉体、硒粉和一水合次亚磷酸钠的质量比为1:2~3:5~6，在惰性气氛下进行煅烧处理，起始温度为25℃，经升温至煅烧温度为600~800℃，后保温处理，最终制备得到无碳fe7se8基粉末材料fe7se8/fe3(po4)2。2.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s2中，优选的，fe2o3粉体、硒粉和一水合次亚磷酸钠的质量比为1:2:5。3.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s2中，优选的，煅烧的温度为600℃，升温速度为2℃~5℃/min，保温时间为2~4h。4.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s1中，三氯化铁与磷酸二氢氨的摩尔浓度比为400:9。5.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s1中，在温度为120~160℃的条件下水热反应时间为3~8h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h。6.根据权利要求5所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s1中，优选的，水热反应温度为140℃，水热反应时间为5h。7.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s1中，经水热反应、待自然冷却至室温后的后续洗涤依次采用去离子水、乙醇洗涤。8.根据权利要求1所述的一种无碳fe7se8基储钠电极材料的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤s2中，最终制备得到的无碳fe7se8基粉末材料fe7se8/fe3(po4)2为3d相互连接的多孔框架和富含p-se键的异质结构。9.根据权利要求1-8中任一所述的制备方法制备得到的无碳fe7se8基粉末材料fe7se8/fe3(po4)2应用在钠电池上，其特征在于：将上述步骤s2中制备得到的无碳fe7se8基粉末材料fe7se8/fe3(po4)2作为电池活性材料，碳纳米管为导电剂，羧甲基纤维素钠为粘结剂，以水为溶剂，研磨成糊状，均匀的涂敷在铜箔集流体上，经真空干燥后，将其作为钠电负极与金属钠及有机液体电解液组装成钠离子半电池。

技术总结
本发明公开了一种无碳Fe7Se8基储钠电极材料的制备方法及应用，属于钠离子电池电极材料技术领域；包括以下步骤：将三氯化铁、磷酸二氢氨在常温下溶解于去离子水中，搅拌后转移至反应釜中，经水热反应、后续洗涤、干燥，得到纺锤形Fe2O3粉体；将所得粉体与硒粉研磨混合，混合粉料与一水合次亚磷酸钠分别置于管式炉中的中部和前部区域，在惰性气氛下进行煅烧处理，后保温处理，最终制备得到具有3D网络结构的无碳Fe7Se8基粉末材料Fe7Se8/Fe3(PO4)2。由本发明方法制备得到的电极材料应用在钠电池上，可获得具有长循环稳定性和高倍率性能的高效储钠负极材料，能够有效解决硒化铁电极材料存在的充放电过程中导电性欠缺，体积膨胀大，导致活性组分粉碎，降低电池循环寿命的问题。降低电池循环寿命的问题。


技术研发人员：肖莹 缪悦 胡世霖 龚凤莲 陈仕谋
受保护的技术使用者：北京化工大学
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2022/11/11