[发明专利]一种普鲁士白粒度的调控方法

说明书

本发明提供一种普鲁士白粒度的调控方法，所述调控方法包括如下步骤：(1)向亚铁氰化钠溶液中加入食品级硫酸锰溶液和络合剂溶液，进行沉淀反应，生成普鲁士白晶核；(2)将所述食品级硫酸锰溶液替换为工业级硫酸锰溶液，其它条件不变，使所述普鲁士白晶种持续长大，得到浆料；(3)所述浆料经陈化反应后，依次经固液分离、洗涤和干燥，得到特定粒度的普鲁士白产品。本发明所述的调控方法先后将食品级硫酸锰溶液和工业级硫酸锰溶液与亚铁氰化钠溶液进行沉淀反应，通过控制两种硫酸锰溶液的加液时间，进而调控普鲁士白的粒度，使得普鲁士白产品兼具优良的倍率性能和较高的压实密度。

技术领域

本发明涉及钠离子电池正极材料技术领域，尤其涉及一种普鲁士白粒度的调控方法。

背景技术

由于锂盐的价格一直居高不下，所以钠离子正极材料受到越来越多的关注。普鲁士白是一种相对廉价的钠离子正极材料，放电比容量达到150～160mAh/g，与523系列的三元正极材料差不多。但普鲁士白的压实密度与三元材料相比有较大差距，限制了其应用和发展。

CN111252784A公开了一种锰基普鲁士白正极材料的制备方法，包括如下步骤：步骤1)、将含有二价锰离子的锰盐溶解于去离子水中，形成溶液A；步骤2)、将亚铁氰化钠溶解于去离子水中，形成溶液B；步骤3)、将溶液A滴入溶液B中进行共沉淀反应得到悬浮溶液；步骤4)、将步骤3)得到的悬浮溶液移至反应釜中，并加入可溶性钠盐，水热反应一定时间后，经抽滤、干燥沉淀，即得到锰普鲁士白正极材料。所述制备方法可以对产物的形貌及尺寸分布进行调控，制备得到的锰基普鲁士白具有良好的结晶性，应用于钠离子电池电极中，可显著提高钠离子电池的电化学性能，特别是能够有效提高充放电容量。

CN109065847A公开了一种普鲁士白复合材料及其制备方法和应用，所述普鲁士白复合材料包括普鲁士白和石墨烯，普鲁士白纳米颗粒的表面被石墨烯完全包覆，包覆有石墨烯的普鲁士白颗粒相互粘结，组装成复合材料颗粒；所述复合材料的颗粒尺寸为1～12μm，其中，普鲁士白的颗粒尺寸为10～50nm。制备工艺包括，采用特殊工艺制备普鲁士白，再将其与石墨烯混合，经干法球磨后得到普鲁士白复合材料。将上述工艺制备的普鲁士白复合材料作为正极材料应用于碱金属或类碱金属离子电池，可以显著提高其倍率性能、同时保证高的容量及优异的循环性能。

CN114388757A公开了可用于钠离子电池正极的普鲁士白材料及其制备方法，将无机钠盐水溶液、Na₄Fe(CN)₆溶液和无机金属盐水溶液在0.2-10MPa、50-100℃的厌氧或无氧气氛下反应制得。与传统工艺相比，所述技术方案反应时间大幅缩短；普鲁士白材料结晶度高，配位水少，钠含量接近理论值，对应电池的电性能显著提升，特别是循环寿命；普鲁士白材料的压实密度高，材料的加工性能好，体积能量密度与质量能量密度显著提升。

但上述制备方法均没有对普鲁士白的粒度进行调控，而且生产效率较低。因此，开发一种生产效率高、操作方便的普鲁士白粒度的调控方法具有重要意义。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种普鲁士白粒度的调控方法，先后将食品级硫酸锰溶液和工业级硫酸锰溶液与亚铁氰化钠溶液进行沉淀反应，通过控制两种硫酸锰溶液的加液时间，进而调控普鲁士白的粒度，使得普鲁士白兼具优良的倍率性能和较高的压实密度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种普鲁士白粒度的调控方法，其特征在于，所述调控方法包括如下步骤：

(1)向亚铁氰化钠溶液中加入食品级硫酸锰溶液和络合剂溶液，进行沉淀反应，生成普鲁士白晶核；

(2)将所述食品级硫酸锰溶液替换为工业级硫酸锰溶液，其它条件不变，使所述普鲁士白晶种持续长大，得到浆料；

(3)所述浆料经陈化反应后，依次经固液分离、洗涤和干燥，得到特定粒度的普鲁士白产品。