[发明专利]电极活性材料、正极及其制备方法和钾离子电池

说明书

本发明涉及一种电极活性材料、正极及其制备方法和钾离子电池。一种电极活性材料，该电极活性材料的化学式为KNi_xCu_1‑xFe(CN)₆，其中，0<x<1。上述电极活性材料能够有效提高钾离子电池的容量保持率。

技术领域

本发明涉及钾离子电池，特别是涉及一种电极活性材料、正极及其制备方法和钾离子电池。

背景技术

基于碱离子嵌入的水系电解质可充电电池由于其固有的安全性和低成本而是有吸引力的候选者，但不同的电池体系具有不同的有点与缺点。水系锂离子电池已被全面的研究，但它们通常显示出稳定性差；水系钠离子电池可满足低成本要求，但容量低；水系钾离子电池由于低廉的价格与优异的容量被认为是最具发展前景的下一代能源储存体系之一。但是，目前水系钾离子电池普遍存在容量保持率较低的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高钾离子电池的容量保持率的电极活性材料。

一种电极活性材料，所述电极活性材料的化学式为KNi_xCu_1-xFe(CN)₆，其中，0<x<1。

经证实，上述电极活性材料能够有效提高钾离子电池的容量保持率。

一种电极活性材料的制备方法，包括以下步骤：

将氯化铜、氯化镍及铁氰化钾混合反应，得到所述电极活性材料，其中，所述电极活性材料的化学式为KNi_xCu_1-xFe(CN)₆，0<x<1。

在其中一个实施例中，所述氯化铜与所述氯化镍的摩尔比为1:1～1:2，所述氯化铜与所述铁氰化钾的摩尔比为1:12～1:24。

在其中一个实施例中，所述将氯化铜、氯化镍及铁氰化钾混合反应的步骤包括：

将所述氯化铜与所述氯化镍在水中混合，得到混合溶液；及

将所述混合溶液与所述铁氰化钾混合反应，得到所述电极活性材料。

在其中一个实施例中，在所述将所述混合溶液与所述铁氰化钾混合反应的步骤之后，还包括将所述混合反应的产物纯化的步骤。

一种正极，制备所述正极的原料包括上述电极活性材料或上述电极活性材料的制备方法制得的电极活性材料。

在其中一个实施例中，所述原料还包括粘结剂和导电剂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述原料还包括粘结剂和导电剂，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、丙烯酸酯及聚醋酸乙烯酯中的至少一种；及/或

导电剂选自炭黑、石墨及石墨烯中的至少一种。

一种正极的制备方法，包括以下步骤：

将原料混合制浆，得到所述正极，其中，所述原料包括上述电极活性材料或上述电极活性材料的制备方法制得的电极活性材料。

一种钾离子电池，包括正极，所述正极为上述正极或由上述正极的制备方法制得。

附图说明

图1是实施例1的电极活性材料的SEM图；

图2是实施例1的电极活性材料的能谱分析图；

图3是实施例1的电极活性材料的元素扫描图；

图4是实施例1的电极活性材料的XRD图；

图5是实施例1的电极活性材料的红外光谱图；