[发明专利]一种K2Fe3(SO4)3(OH)2化合物及其制备和应用

权利要求书

1.一种K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物。

2.一种权利要求1所述K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物的制备方法，其特征在于：制备步骤如下，将含K化合物、含二价Fe化合物、含S化合物混合均匀后,混合物中K：Fe：S摩尔比＝(1-3):3:(1-3)，通过水热法合成反应，制得K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物。

3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述含K化合物为K的氧化物、K的碳酸盐、K的硫酸盐、K的硝酸盐或K的草酸盐中的一种或二种以上；

所述含二价Fe化合物为二价Fe的氧化物或Fe的硫酸盐中的一种或二种；

所述含S化合物为H₂SO₄、(NH₄)₂SO₄或FeSO₄中的一种或二种以上。

4.按照权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，采用水热法制备K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物，其步骤如下：

1)配料：将含K化合物、含二价Fe化合物和含S化合物加入去离子水中搅拌至形成均匀的溶液，其中K:Fe:S摩尔比为(1-3):3:(1-3)的摩尔比；

2)将溶液转移至反应釜中密封；

3)将反应釜置于鼓风烘箱中；以1-5℃的速率从室温升至150-250℃；保温10-40小时；待反应充分后，以1-50℃/h的速率降至室温，得到K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物。

5.一种权利要求1所述K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物在钠离子电池中的应用，其特征在于：所述K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂化合物作为钠离子电池正极活性材料使用，钠离子电池正极材料为K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂/C材料，C质量含量为5-50％。

6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于，采用水热法制备K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂/C钠离子电池正极材料，其步骤如下：

1)配料：将含K化合物、含Fe化合物和含S化合物按K:Fe:S为(1-3):3:(1-3)的摩尔比加入去离子水中搅拌至形成溶液，加入K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂质量5％-50％的导电碳，继续搅拌至均匀悬浊液；

2)将悬浊液移至反应釜中；

3)控制各项参数进行材料合成：将盛有上述配料的反应釜置于鼓风烘箱中；以1-5℃的速率从室温升至150-250℃；保温10-40小时；待反应充分后，以1-50℃/h的速率降至室温，得到K₂Fe₃(SO₄)₃(OH)₂/C材料；

所述含K化合物为K的氧化物、K的碳酸盐、K的硫酸盐、K的硝酸盐或K的草酸盐中的一种或二种以上；

所述含Fe化合物为Fe的氧化物、Fe的硫酸盐和Fe的草酸盐中的一种或二种以上；

所述含S化合物为H₂SO₄、(NH₄)₂SO₄和FeSO₄中的一种或二种以上；

导电碳为Super P、乙炔黑、可乐丽、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上。