[发明专利]一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

(1)将二价金属盐和络合剂按照不同摩尔比溶解在去离子水中，浓度为0.05mol/L～1mol/L，随后添加醋酸-醋酸钠缓冲溶液调节溶液中的pH为3-7，得到溶液A，

其中，所述金属盐包括二价锰盐或二价铁盐；

(2)将亚铁氰化钠或其水合物溶解于去离子水中，配置成浓度为0.05mol/L～1mol/L的亚铁氰化钠溶液，得到溶液B；

(3)将溶液B加入溶液A中，搅拌后将溶液静置、过滤、洗涤并干燥，得到普鲁士蓝类似物正极材料。

2.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法，其特征在于，

步骤(1)中，所述二价锰盐包括醋酸锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰或以上二价锰盐的水合物中的一种或几种；

所述二价铁盐包括醋酸亚铁、硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁或以上二价铁盐的水合物中的一种或几种；

所述络合剂包括羟基乙叉二膦酸、羟基乙叉二膦酸二钠、羟基乙叉二膦酸四钠或以上羟基乙叉二膦酸盐的水合物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法，其特征在于，

步骤(1)中，所述二价锰盐或二价铁盐和络合剂的摩尔比为1：X，其中1≤X≤2。

4.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法，其特征在于，

步骤(3)中，所述过程在室温中进行，搅拌时长≤2h；所述静置为在20-60℃范围内静置2-60h；所述干燥真空高温干燥，其中温度为60-150℃，干燥时间12-24h。

5.如权利要求1-4任一所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料的制备方法制得的普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用。

6.根据权利要求5所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用，其特征在于，所述钠离子电池包括正极、负极和电解液；

其中，所述正极包括权利要求5中所述普鲁士蓝类似物正极材料；

所述电解液包括钠盐、有机溶剂和添加剂。

7.根据权利要求6所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用，其特征在于，所述正极通过以下方法制备得到：

1)称取普鲁士蓝类似物正极材料、导电剂、粘结剂以不同质量比充分研磨混合均匀，得混合物；

2)向混合物中加入N-甲基-2-吡咯烷酮或去离子水作为溶剂，充分搅拌得到混合浆料；

3)将混合浆料涂覆于铝箔上，经过真空干燥得到钠离子电池正极。

8.根据权利要求7所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用，其特征在于，

步骤1)中所述导电剂包括SuperP、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、碳纳米管、石墨烯和碳纤维中的一种或几种；

所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、羧甲基纤维素/羧甲基纤维素钠中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用，其特征在于，步骤1)中所述普鲁士蓝类似物正极材料、导电剂、粘结剂的质量比为：(6-9.8)：(0.1-2)：(0.1-2)。

10.根据权利要求6所述的一种普鲁士蓝类似物正极材料在钠离子电池中的应用，其特征在于，

所述钠盐选自NaTFSI、NaFSI、NaCF3SO₃、NaPF₆、NaClO₄、NaNO₃和NaBF₄中的至少一种；

所述有机溶剂选自乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、1,3二氧戊环、二氧六环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、氟代碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙基甲基碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯中的至少一种；

所述添加剂选自体积含量为0.01-10％的氟代碳酸乙烯酯和0.01-10％的碳酸亚乙烯酯中的至少一种。