[发明专利]六氰基铁(II)酸钠铁(II)电池电极和合成方法

说明书

本发明提供一种合成六氰基铁(II)酸钠铁(II)的方法。将Fe(CN)6材料与第一溶液和抗氧化剂或还原剂混合。Fe(CN)6材料可以为亚铁氰化物([Fe(CN)6]4‑)或铁氰化物([Fe(CN)6]3‑)。结果，形成六氰基铁(II)酸钠铁(II)(Na1+XFe[Fe(CN)6]Z.mH2O，其中x小于或等于1，且其中m在0和7之间的范围内。在一个方面中，包含的第一溶液包含A离子如碱金属离子、碱土金属离子或其组合，导致形成Na1+XAYFe[Fe(CN)6]Z.mH2O，其中y小于或等于1。本发明还提供了Na1+XFe[Fe(CN)6]Z.mH2O电池和Na1+XFe[Fe(CN)6]Z.mH2O电池电极。

技术领域

本发明一般地涉及电化学电池并且更具体地涉及六氰基铁(II)酸钠铁(II)(sodium iron(II)-hexacyanoferrate(II))材料，六氰基铁(II)酸铁(II)(iron(II)-hexacyanoferrate(II))电池电极，和相关的制造方法。

背景技术

电池是通过其使化学能和电能可以相互转换的电化学电池。总的来说，通过电池的电压和充电容量确定其能量密度。锂具有最负电位(-3.04V vs.H2/H+)，并且展示对应于3860毫安时每克(mAh/g)的最高质量容量。由于它们的高能量密度，锂离子电池(LIB)引起了便携式电子设备的革命。然而，锂金属的高成本和对自然资源的压力二者导致LIB作为大规模能量存储装置的商业化是可疑的。一般来讲，LIB采用锂存储化合物作为正极(阴极)和负极(阳极)材料。在电池循环期间，锂离子(Li+)在正极和负极之间交换。LIB被称为“摇椅”电池，因为随着电池被充放电，锂离子在正极和负极之间来回“摇”(穿梭)。正极(阴极)材料常规地为具有分层结构的金属氧化物，如锂钴氧化物(LiCoO2)，或具有隧道结构的材料，如在铝集电器上的锂锰氧化物(LiMn2O4)。负极(阳极)典型地由在铜集电器上的也是分层材料的石墨碳组成。在充放电过程期间，锂离子被插入或提取自活性材料的间隙。