表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料及其制备方法和应用，属于材料合成技术领域。本发明专利技术为了解决钠锰铁基普鲁士蓝类材料在钠离子电池中循环稳定性差的技术问题，提供了一种室温表面改性的方法，包括：将钠锰铁基普鲁士蓝粉末均匀分散在含有络合剂钠盐和普通钠盐的混合溶液中，将可溶性过渡金属盐与络合剂钠盐溶解在水中，将两者混合均匀，进行离子交换反应，即得。本发明专利技术利用普鲁士蓝类材料溶度积的差异，采用过渡金属离子交换法，通过控制过渡金属盐浓度、络合剂浓度和加入钠离子，在材料表面形成了一层溶解性更低、结构更稳定且具有径向成份梯度的包覆层，提高了钠锰铁基普鲁士蓝材料的循环稳定性。铁基普鲁士蓝材料的循环稳定性。铁基普鲁士蓝材料的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于材料合成
，具体涉及一种表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]普鲁士蓝类材料是一类具有刚性框架结构和较大间隙位离子通道的材料，具有成本低廉、合成过程简单、易大规模生产的优点。近年来，普鲁士蓝类化合物在电化学储能领域的研究和应用价值日渐突出，可用作多种金属离子二次电池的正极电极材料。钠锰铁基普鲁士蓝是一种由
–
Mn
–
N≡C
–
Fe
–
框架组成并在间隙位填充Na
+
的普鲁士蓝材料，化学式可表达为Na
x
Mn[Fe(CN)6]1‑
y
□
y
·
nH2O(
□
表示[Fe(CN)6]4‑
缺陷，H2O为结晶水)。由于原料易得、比容量高、电压平台高等优点，钠锰铁基普鲁士蓝成为一种极具潜力的钠离子电池正极材料而被广泛研究。
[0003]目前，化学沉淀法是钠锰铁基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A、将钠锰铁基普鲁士蓝粉末均匀分散在含有络合剂钠盐的溶液或含有络合剂钠盐和普通钠盐的溶液中，得混合液A；B、将可溶性过渡金属盐与络合剂钠盐溶解在水中，得溶液B；C、将混合液A与溶液B混合，进行离子交换反应，反应完后，经固液分离、洗涤和烘干，得表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料。2.根据权利要求1所述的表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料的制备方法，其特征在于：步骤A中，至少满足下列的一项：所述络合剂钠盐为柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠、葡糖糖酸钠、氨基三乙酸三钠、酒石酸钠或醋酸钠中的至少一种；所述普通钠盐为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠、硫酸氢钠或碳酸钠中的至少一种。3.根据权利要求1所述的表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料的制备方法，其特征在于：步骤A中，至少满足下列的一项：所述钠锰铁基普鲁士蓝在含有络合剂钠盐的溶液或含有络合剂钠盐和普通钠盐的混合溶液中的浓度为5～25mg/mL；所述含有络合剂钠盐的溶液或含有络合剂钠盐和普通钠盐的混合溶液中络合离子的浓度为0.2～2M；所述含有络合剂钠盐的溶液或含有络合剂钠盐和普通钠盐的混合溶液中钠离子的总浓度为1～6M。4.根据权利要求1所述的表面改性钠锰铁基普鲁士蓝材料的制备方法，其特征在于：步骤B中，至少满足下列的一项：所述可溶性过渡金属盐中，所述过渡金属为Cu
2+
、Ni
2+
、Co
2+
、Zn
2+
或Fe
2+
中的至少一种，所述盐为硝酸盐、氯化盐或硫酸盐中的至少一种；所述络合剂钠盐为柠檬酸钠、草酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：周爱军，王伟，赵强，郭延东，李晶泽，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：