[发明专利]硫化锰铁固溶体的制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用

权利要求书

1.一种硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：使用类普鲁士蓝配位化合物六氰合铁酸锰作为前躯体，在惰性气体保护下，硫化得到硫化锰铁固溶体；包括以下步骤：

混合：将前躯体六氰合铁酸锰与过量硫粉研磨混合均匀，得到混合物；

煅烧：将混合物置于密封管式炉中，在惰性气体保护下煅烧，得到硫化锰铁固溶体；

所述煅烧步骤具体为：将混合物置于密封管式炉中，在惰性气体保护下煅烧，升温过程首先是以5～7℃/min的升温速率由室温升温到250～280℃，保持250～280℃煅烧1～2小时，接着以3～5℃/min的升温速率由250～280℃升温至550～600℃，并保持550～600℃煅烧6～7小时，冷却至室温后，得到硫化锰铁固溶体。

2.根据权利要求1所述的硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：所述煅烧步骤具体为：将混合物置于密封管式炉中，在惰性气体保护下煅烧，升温过程首先是以6℃/min的升温速率由室温升温到280℃，保持280℃煅烧1小时，接着以4℃/min的升温速率由280℃升温至600℃，并保持600℃煅烧6小时，冷却至室温后，得到硫化锰铁固溶体。

3.根据权利要求1～2中任意一项所述的硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：所述混合步骤中，1摩尔份的前躯体六氰合铁酸锰与至少5摩尔份的硫粉研磨混合均匀，得到混合物。

4.根据权利要求3所述的硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：

前躯体的制备：将可溶性固体六氰合铁酸钾与无水硫酸锰分别配制成溶液，并将二者混合，混合溶液中铁原子的摩尔量与锰原子摩尔量的比例为2:3，磁力搅拌1～2小时，得到棕色沉淀，将棕色沉淀用蒸馏水反复离心数遍，得到固体沉淀，将固体沉淀分离，并干燥8～10小时，得到棕色粉末状前躯体六氰合铁酸锰。

5.根据权利要求4所述的硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：所述前躯体的制备步骤具体为：将20～30mL的0.1 mol/L可溶性固体六氰合铁酸钾溶液与20～30mL的0.1mol/L无水硫酸锰溶液混合，磁力搅拌1～2小时，得到棕色沉淀，将棕色沉淀用蒸馏水反复离心数遍，得到固体沉淀，将固体沉淀分离，并在50～90℃条件下干燥至少2小时，得到棕色粉末状前躯体六氰合铁酸锰。

6.根据权利要求5所述的硫化锰铁固溶体的制备方法，其特征在于：所述前躯体的制备步骤具体为：将20mL的0.1 mol/L可溶性固体六氰合铁酸钾溶液与30mL的0.1 mol/L无水硫酸锰溶液混合，磁力搅拌2小时，得到棕色沉淀，将棕色沉淀用蒸馏水反复离心数遍，得到固体沉淀，将固体沉淀分离，并在60℃条件下干燥10小时，得到棕色粉末状前躯体六氰合铁酸锰。