[发明专利]一种双活性位点普鲁士蓝类钠离子负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种双活性位点普鲁士蓝类钠离子负极材料，其特征在于，所述双活性位点普鲁士蓝类钠离子负极材料的化学式为：K_xM_yFe_z(CN)₆-arGO，其中，M为过渡金属元素Ni、Co、Mn、Zn中的任意一种，rGO为还原氧化石墨烯，x、y、z、a表示摩尔分数，满足0≤x≤0.9，0y，z2，0a≤0.15。

2.根据权利要求1所述双活性位点普鲁士蓝类钠离子负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)前驱体KMFe(CN)₆制备；

(2)氧化脱钾

称取K₂S₂O₈和/或Na₂S₂O₈并溶解在去离子水中，得到澄清的溶液C；将所述前驱体加入到所述溶液C中，在70-80℃下搅拌反应12-16h，反应完成后分离沉淀，经洗涤、真空干燥后制得脱钾后的前驱体；

(3)石墨烯复合

将所述脱钾后的前驱体均匀分散在去离子水中，液料比为10-100:1，超声处理后搅拌加入CTAB，其中CTAB的添加比例为所述脱钾后的前驱体的质量的1％～10％，充分搅拌后得到溶液D，将氧化石墨烯溶液缓慢搅拌滴加到所述溶液D中，充分搅拌反应后分离沉淀并洗涤，洗涤后再次分散在去离子水中，液料比为10-100:1，按0.5％～2％的体积分数比例加入50％的水合肼溶液，得到溶液E，将所述溶液E在90-95℃下搅拌反应1-2h，反应完成后分离沉淀、洗涤、干燥，制得所述负极材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体KMFe(CN)₆由共沉淀法制备，包括以下步骤：

按等摩尔比的过渡金属M的二价盐与柠檬酸钠溶解在去离子水中，得到溶液A，所述过渡金属M的浓度为0.02～0.5mol/L；按照与所述过渡金属M的二价盐等摩尔比的质量称取K₃Fe(CN)₆并溶解在去离子水中，得到溶液B，所述溶液B的浓度为0.1～0.5mol/L；按所述过渡金属M与Fe的摩尔比为y：z的比例将所述溶液A缓慢搅拌滴加到所述溶液B中，充分搅拌反应后分离沉淀，经洗涤、真空干燥制得所述前驱体。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体KMFe(CN)₆由水热法制备，包括以下步骤：

按等摩尔比的过渡金属M的二价盐与柠檬酸钠溶解在去离子水中，得到溶液A，所述过渡金属M的浓度为0.02～0.5mol/L；按照与所述过渡金属M的二价盐等摩尔比的质量称取K₃Fe(CN)₆，并将K₃Fe(CN)₆溶解在去离子水中，得到溶液B，所述溶液B的浓度为0.1～0.5mol/L；按所述过渡金属M与Fe的摩尔比为y：z的比例将所述溶液A缓慢搅拌滴加到所述溶液B中，得到溶液F，将所述溶液F转移至具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢水热釜中，在200～250℃下水热反应1～12h，冷却后分离沉淀，经洗涤、真空干燥制得所述前驱体。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶液C的浓度为0.1-1mol/L。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述石墨烯溶液的浓度为0.5-6mg/mL。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述搅拌滴加的滴加速率为0.5-5mL/min。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌滴加的滴加速率为0.5-5mL/min。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应的反应时间在10-16h。

10.根据权利要求2-4之一所述的制备方法，其特征在于，所述真空干燥的干燥温度在85-120℃，干燥时间10-12h。