[发明专利]一种普鲁士蓝类钠离子电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将过渡金属盐和螯合剂溶于去离子水中形成混合溶液A；亚铁氰化钠与抗坏血酸溶于去离子水中形成溶液B，分散剂聚乙烯吡咯烷酮与补钠剂溶于去离子水中形成溶液C；

（2）将溶液A和溶液B同时滴加到溶液C中形成混合液，在N₂气氛中边加热边搅拌，直至滴加完毕后，在同样条件下继续搅拌10~12 h，最后停止搅拌加热，陈化24~30 h，待陈化结束后倒掉上层清液，将所得沉淀用去离子水和无水乙醇离心洗涤多次，得到沉淀物质；

（3）将步骤（2）所得沉淀物质置于真空烘箱中干燥即得到普鲁士蓝类钠离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，螯合剂为酒石酸；过渡金属盐为Fe盐、Co盐、Ni盐、或Mn盐，其中，Fe盐为氯化亚铁、或醋酸亚铁；Co盐为四水合乙酸钴、氯化钴、或硝酸钴；Ni盐为四水合乙酸镍、氯化镍、或硝酸镍；Mn盐为四水合乙酸锰、四水合氯化锰、或七水合硫酸锰、或六水合硝酸锰中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，过渡金属盐与螯合剂的摩尔比是1:1~10，优选为过渡金属盐与螯合剂的摩尔比是1:1、1:5、或1:10。

4.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的亚铁氰化钠、过渡金属盐、抗坏血酸的摩尔比是1：0.6~1.5：3~10。

5.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的补钠剂为氯化钠NaCl、碳酸钠Na₂CO₃、乙酸钠CH₃COONa、硝酸钠NaNO₃中的至少一种，聚乙烯吡咯烷酮PVP和补钠剂的质量比为1~1.5:5.5~7。

6.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2中，溶液A和溶液B的滴加速度控制在8-10 ml/ h，在N₂气氛下，搅拌速度为450~500rpm，反应温度为40~60 ℃。

7.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，将陈化好的白色沉淀用≧8000 rpm/min的离心速度进行固液分离，用去离子水和无水乙醇分别离心洗涤三次，得到洁净的沉淀物。

8.根据权利要求1所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中干燥的方式为真空干燥，温度为100~120℃，时间为20~30 h。

9.采用权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料，其特征在于，所述的普鲁士蓝类材料的分子式可表示为Na₂M[Fe(CN)₆]，其中M表示Fe、Co、Ni、Mn等过渡金属元素。

10.根据权利要求9所述的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料，其特征在于：所述的普鲁士蓝类材料的分子式为Na₂FeFe(CN)₆、Na₂MnFe(CN)₆、Na₂CoFe(CN)₆和Na₂NiFe(CN)₆。