[发明专利]一种二次铁基复合材料-铁氰化铜电池及其制造方法

权利要求书

1.一种二次铁基复合材料-铁氰化铜电池的制造方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）铁基复合材料的制备

将Ni(NO₃)₂·6H₂O 和 FeSO₄·7H₂O固体加入到体积比为1：1的水-乙醇混合溶剂中，充分搅拌至完全溶解；随后往溶液中加入三硫化二铋固体粉末，搅拌，使三硫化二铋充分分散在溶液中；接着，将形成的混合物加热除去溶剂，形成的固体40^oC干燥；最后将干燥后的固体在氢气流中加热至420^oC，保温3小时后自然冷却至室温，所得固体为铁基复合材料；

所述Ni(NO₃)₂·6H₂O 和FeSO₄·7H₂O的质量比为1：7，Ni(NO₃)₂·6H₂O 和FeSO₄·7H₂O的总质量与水-乙醇混合溶剂的比例为1 g ：3 mL，三硫化二铋固体的质量为FeSO₄·7H₂O的0.5%；

（2）电池负极片的制备

将碳粉、铁基复合材料与无水乙醇混合，充分搅拌均匀，在 75℃水浴中继续充分搅拌，同时逐滴加入浓度为 60wt.%的聚四氟乙烯乳状液，搅拌成混合均匀的凝膏后，将此凝膏涂在不锈钢的正反两面上，然后碾压呈片状，在室温下放置、干燥，制得电池负极片；

所述碳粉和铁基复合材料的质量比为 50 ：20 ~ 50，无水乙醇的加入量相对于碳粉的比例为：无水乙醇：碳粉=10 mL：50 mg，聚四氟乙烯乳状液的加入量相对于铁基复合材料的比例为：聚四氟乙烯乳状液 : 铁基复合材料 =10~40 μL ：20mg；

（3）电池正极片的制备

首先制备铁氰化铜固体颗粒，然后制备电池正极片：将碳粉、铁氰化铜固体颗粒与无水乙醇混合，充分搅拌均匀，在 75℃水浴中继续充分搅拌，同时逐滴加入浓度为 60wt.%的聚四氟乙烯乳状液，将混合物不断搅拌，直至形成浓稠状液体，随后将此浓稠状液体均匀滴在碳纸表面，然后在室温下放置10小时，再在200^oC下加热3小时，制得电池正极片；

所述碳粉和铁氰化铜固体颗粒的质量比为 20 ：80，无水乙醇的加入量相对于碳粉的比例为：无水乙醇：碳粉=10 mL：50 mg，聚四氟乙烯乳状液的加入量相对于铁氰化铜固体颗粒的比例为：聚四氟乙烯乳状液 : 铁基复合材料 = 10～40 μL ：20mg；

（4）铁基复合材料-铁氰化铜电池的组装

将电池正极片与负极片用双层聚乙烯多孔膜隔开，置于装有电解质溶液的方形容器中，开口经密封处理后得到相应的铁基复合材料-铁氰化铜电池。

2.根据权利要求1所述的二次铁基复合材料-铁氰化铜电池的制造方法，其特征是，所述电解质溶液为含有浓度4.5 g·L^-1 H₃BO₃的中性盐溶液。

3.根据权利要求2所述的二次铁基复合材料-铁氰化铜电池的制造方法，其特征是，所述中性盐包括KNO₃、NaNO₃、K₂SO₄、Na₂SO₄、KClO₄或NaClO_4。

4.根据权利要求3所述的二次铁基复合材料-铁氰化铜电池的制造方法，其特征是，所述中性盐的浓度为 0.1 mol·L^-1～ 1 mol·L^-1。

5.一种根据权利要求1所述方法制备的二次铁基复合材料-铁氰化铜电池。