新成果加速氟磷酸钒钠的工业化进程

新成果加速氟磷酸钒钠的工业化进程

中国科技网讯（记者 马爱平）日前，记者从中科院过程工程研究所获悉，该所绿色化工研究部副研究员赵君梅团队研发了一种聚阴离子化合物低成本便利的室温可控技术，并首次合成了钠离子电池高电压正极材料氟磷酸钒钠，该材料未经过任何的后处理即具有优异的倍率性能和长循环性能。 “这一研究成果会加速氟磷酸钒钠的工业化进程。”赵君梅说。

据悉，有关氟磷酸钒钠的实验室研究我国目前已达到国际领先水平。该研究成果近期发表于Cell 出版社能源旗舰期刊Joule。

聚阴离子型化合物氟磷酸钒钠是钠离子电池的一类重要的正极材料，具有高达480 Wh/kg的能量密度。赵君梅告诉记者，如果氟磷酸钒钠能够工业化应用，其全电池的能量密度可以和锂离子电池相媲美。

NVPFs自1999年由法国科学家J.-M. Le Meins首次报道以来，一直沿用的是高温固相的合成方法，而高能耗势必增加该材料的成本，这将限制该材料的广泛应用。

赵君梅团队长期以来攻关氟磷酸钒钠的低能耗绿色合成，针对氟磷酸钒钠进行了一系列水热/溶剂热合成方法系统研究之后，并进一步提出以钒渣萃取提钒得到的偏钒酸钠溶液为钒源，直接制备氟磷酸钒钠，开发了一步便利的室温可控制备技术，这将使得该材料的生产成本大大降低。特别有意思的是，通过巧妙设计，获得的氟磷酸钒钠是一种具有多壳层微观结构的微球，其形成机理主要是基于原位生成的气泡作为软模板，且气-液-固界面发生层层自组装的结果。

据悉，这是首次报道室温一步可控合成一种聚阴离子化合物，也是对正极材料的常规高温固相法以及水热合成法的挑战。相对于常规的硬模板以及表面活性剂模板而言，原位气泡软模板法为制备其它多层微球提供了一种新思路。