[发明专利]普鲁士蓝正极材料及其连续式制备方法以及钠离子电池

权利要求书

1.一种普鲁士蓝正极材料的连续式制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

配制亚铁氰化钠溶液；配制氨水溶液；配制酸溶液；

将过渡金属盐、络合剂、抗氧化剂和钠盐在水中混合均匀，得到混合溶液A；

配制反应釜底液；

将亚铁氰化钠溶液、氨水溶液、酸溶液和混合溶液A并流加入反应釜底液中，进行连续式共沉淀反应，反应过程中控制反应体系的pH值为4~9，反应物料在反应釜中的停留时间不超过20h；连续式共沉淀反应稳定后，反应釜连续溢出浆料，对溢出的浆料进行固液分离，固相经陈化、洗涤、干燥后，得到普鲁士蓝正极材料。

2.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，所述亚铁氰化钠溶液的浓度为0.01～10mol/L；所述过渡金属盐选自过渡金属的氯化盐、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、乙酸盐中的至少一种，所述过渡金属选自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr和Ti中的至少一种；所述混合溶液A中过渡金属盐的浓度为0.01～10mol/L；所述络合剂选自柠檬酸、马来酸、枸杞酸、乙二胺四乙酸、柠檬酸三钠和氨水中的至少一种；混合溶液A中，所述络合剂的摩尔量为所述过渡金属盐摩尔量的1～20倍；所述抗氧化剂为抗坏血酸、茶多酚、水合肼的至少一种；所述钠盐为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、乙酸钠、柠檬酸三钠、乙二胺四乙酸二钠和乙二胺四乙酸四钠中的至少一种；混合溶液A中，所述钠盐的浓度为0.01～10mol/L；所述氨水溶液的浓度为0.5~4mol/L，酸溶液的浓度为0.5~4mol/L；所述酸选自硫酸、盐酸、抗坏血酸的至少一种。

3.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，亚铁氰化钠溶液和混合溶液A的流量比为1：1，流量大小为1~500mL/min。

4.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，在混合溶液A中持续通入惰性气体，并保持混合溶液A的温度为20~40℃。

5.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，共沉淀反应过程中，持续向反应釜中通入氮气。

6.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，共沉淀反应过程中，反应釜开启搅拌，搅拌速度为20~600r/min。

7.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，共沉淀反应过程中，反应釜的温度为40-60℃；反应物料在反应釜内的平均停留时间为6-18h。

8.根据权利要求1所述的连续式制备方法，其特征在于，所述陈化的时间为6-12h；所述干燥方式为真空干燥。

9.一种普鲁士蓝正极材料，其特征在于，所述普鲁士蓝正极材料的化学式为Na_xM_aN_bFe(CN)₆，其中，M和N为相同或不同的过渡金属，分别选自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti中的一种或几种，其中，1 .8x2，0≤a≤1，0≤b≤1，a+b＝1；所述普鲁士蓝正极材料呈类球形，振实密度为1g/cm³~2.5g/cm³，平均粒度为2μm~20μm。

10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的普鲁士蓝正极材料或权利要求1-8任一项所述的连续式制备方法制备得到的普鲁士蓝正极材料。