[发明专利]一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法

说明书

本发明涉及新型储能材料技术领域，且公开了一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亚铁氰化钠10‑20g，碳源3‑6g，水25‑35g，所用的亚铁氰化钠材料化学式为NaXFe(CN)6·YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10，将亚铁氰化钠、碳源与水混合后，进行干燥，并在惰性气体气氛下，对混合物进行快速升温处理，得到碳包覆的亚铁氰化钠材料，该用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法，采用的固相法实现亚铁氰化钠碳包覆，而碳源本身价格低廉，碳也具备一定的导电性，使得碳包覆后的亚铁氰化钠材料，在导电性提升的同时，还降低了亚铁氰化钠对环境湿度的敏感性，制备方法简单易行，产率高，成本低，适合大规模产业化。

技术领域

本发明涉及新型储能材料技术领域，具体为一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法。

背景技术

随着风能、太阳能等间歇性可再生能源的广泛开发和利用，可靠的大规模电能储存技术的开发也来越受到重视。因此开发高容量与低成本的电池材料成为当前工作的重中之重。亚铁氰化钠材料以其低廉的成本与优异的电化学性能，成为了潜在的钠离子电池正极材料。

碳包覆工艺是锂电行业改善材料电性能的常见方式之一，具有工艺简单、可靠性高等一系列优势，通过表面包覆改性不仅提高了亚铁氰化钠材料粒子间的电子导电率，减少电池的极化，而且为材料提供了电子隧道，补偿离子在嵌脱过程中的电荷平衡。经过包覆后的亚铁氰化钠材料容量高达80mAh/g 以上，非常接近理论容量 88mAh/g，而且电压平台较高、倍率性能优异，是一款理想的钠离子电池正极材料。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法，旨在提高普鲁导电性的同时，对亚铁氰化钠施加一个保护层，修饰亚铁氰化钠表面，降低对环境湿度的敏感性，并提升亚铁氰化钠的电化学性能。

（二）技术方案

为实现上述提高普鲁导电性的同时，且能对亚铁氰化钠施加保护层降低对环境湿度敏感性，最终提升亚铁氰化钠电化学性能的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法，包括以下重量配比的原料：亚铁氰化钠10-20g，碳源3-6g，水25-35g。

优选的，所用的亚铁氰化钠材料化学式为NaXFe(CN)6·YH2O，其中2≤X≤4，0≤Y≤10。

基于上述的一种用于钠离子电池的亚铁氰化钠材料碳包覆方法，包括以下步骤：

1）取10-20g亚铁氰化钠原料、3-6g碳源与25-35g水混合并充分搅拌，制得混料A；

2）将步骤1）中制得的混料A放入球磨机中进行间歇式球磨，形成混合浆料；

3）将步骤2）中制得的混合浆料装入蒸发皿中进行干燥，除去水后得到干燥后的粉料B；

4）将步骤3）中制得的粉料B在惰性气体气体下，对粉料B进行加热，从室温升温至350～600℃。

5）将升温后的粉料B冷却静置，得到碳包覆的亚铁氰化钠材料。

优选的，所述步骤1）中，碳源的种类为葡萄糖、蔗糖、果糖、聚乙二醇中的一种。

优选的，所述步骤1）中，碳源的添加比例为亚铁氰化钠质量的5％～30％。

优选的，所述步骤3)中，干燥方式为真空、惰性气体干燥或喷雾干燥中的一种。

优选的，所述步骤4）中，加热方式为真空气氛烧结炉加热或使用流化床方式加热中的一种。

优选的，所述步骤4）中，使用真空气氛烧结炉加热过程为，室温加热升温至350～600℃，然后迅速降温，使用流化床方式加热过程为，将批量化物料经过惰性气体加热至350～600℃，然后迅速降温。