[发明专利]一种普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料，包括正极活性物质和包覆层；其特征在于：

所述正极活性物质为含Li氧化物；

所述包覆层为具有立方体形框架晶体结构的普鲁士蓝类似物；

所述普鲁士蓝类似物包覆层的分子结构式为A_xM₁[M₂(CN)₆]_y；其中，

所述A为碱金属元素；

所述M₁和M₂选自金属元素Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的一种，M₁和M₂可相同或不相同；

其中，0≤x≤2；0.75≤y≤1；

在普鲁士蓝类似物的立方体形框架晶体结构中，金属原子M₁和M₂交替占据立方体的8个顶点；金属原子M₁和M₂之间由C原子和N原子所形成的CN三键所连接，CN三键位于立方体的12条棱上；A离子位于立方体的体心位置。

2.根据权利要求1所述普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料，其特征在于：所述含Li氧化物包括但不限于三元层状氧化物Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂、Li(Ni_xCo_yAl_z)O₂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂或富锂锰；所述Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂和Li(Ni_xCo_yAl_z)O₂中，1/3≤x≤1；0≤y≤1；0≤z≤0.3。

3.根据权利要求1所述普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料，其特征在于：所述碱金属元素为Li、Na、K中的一种。

4.如权利要求1-3中任一所述普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)称取金属氯化物溶解在碱金属氯化物饱和水溶液中，得到溶液A；称取的Na₄M(CN)₆并溶解在碱金属氯化物饱和水溶液中，得到溶液B；

2)将正极活性物质加入到溶液A中并均匀搅拌，得到溶液C；

3)将溶液B滴入到溶液C中，金属氯化物与Na₄M(CN)₆在正极活性物质颗粒表面发生沉淀化学反应生成普鲁士蓝类似物表面包覆层；

4)当金属氯化物与Na₄M(CN)₆反应完毕后，将反应后的悬浊液进行过滤，获得固体颗粒；将所获得的固体颗粒进行低温烘干，获得普鲁士蓝类似物包覆的固态电池正极材料。

5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：所述金属氯化物为TiCl₂、VCl₂、CrCl₂、MnCl₂、FeCl₂、CoCl₂、NiCl₂、CuCl₂、ZnCl₂中的一种；所述溶液A中金属氯化物的浓度为0.1-10mol/L。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述Na₄M(CN)₆的M选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu或Zn。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述碱金属氯化物为LiCl、NaCl、KCl中的一种。