一种梯度结构普鲁士白材料及制备方法、正极材料和钠离子电池技术

本发明专利技术公开了一种梯度结构普鲁士白材料及制备方法、正极材料和钠离子电池，制备方法包括：将二价锰盐、二价铁盐、二价镍盐、柠檬酸钠、硫酸钠与去离子水混合，得到第一溶液；将二价锰盐、二价铁盐、二价镍盐、柠檬酸钠、硫酸钠与去离子水混合，得到第二溶液；将亚铁氰化钠溶液和第二溶液同时滴入到第一溶液中，经共沉淀反应，搅拌后进行陈化。本发明专利技术的梯度结构普鲁士白材料中Mn和Ni离子呈现梯度分布，且在材料表面形成富镍层，通过梯度结构、富镍层和多元素的协同作用，可抑制Mn

【技术实现步骤摘要】
一种梯度结构普鲁士白材料及制备方法、正极材料和钠离子电池


[0001]本专利技术涉及低成本储能电池领域，具体涉及一种梯度结构普鲁士白材料及制备方法、正极材料和钠离子电池。

技术介绍

[0002]针对日趋严峻的能源、环境和气候问题，中国提出了“碳达峰、碳中和”的发展战略。在该战略中提出开发可持续的清洁能源，如太阳能、潮汐能、波浪能、风能来代替以煤炭、石油、天然气为代表的传统矿物能源。然而，这类可持续能源具有不稳定性，即随天气、气候、坏境具有易变性，需配置可持续、廉价、安全和环境友好的储能电池。在电化学储能领域，目前占主导的是以磷酸铁锂电池为代表的锂离子电池，但锂离子电池面临资源、价格和安全等问题，发展前景具有不确定性。相比之下，钠离子电池具有资源丰富、成本低、安全性好等优点，适合于大规模储能。
[0003]与锂离子电池相类似，要发展钠离子电池，开发合适的正极材料是关键因素，正极材料决定钠电池的成本、安全等。目前，适合钠离子电池的正极材料有聚阴离子材料、层状氧化物材料和普鲁士白(蓝)材料。普鲁士白(蓝)类材料由于其独特开放、稳定的框架结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度结构普鲁士白材料，其特征在于，普鲁士白材料通式为Na
n
Mn1‑
x
‑
y
Fe
x
Ni
y
[Fe(CN)6]1‑
z
·
mH2O；式中，1.5＜n≤2，0＜m≤4，0.1≤x≤0.3，0.05≤y≤0.2，0<z≤0.2。2.根据权利要求1所述的一种梯度结构普鲁士白材料，其特征在于，普鲁士白材料的颗粒表面为富镍层，内部Fe离子呈均匀分布，Mn离子和Ni离子浓度呈梯度分布，Mn离子由内到外逐渐减少，Ni离子从内到外逐渐增加。3.根据权利要求1所述的一种梯度结构普鲁士白材料，其特征在于，普鲁士白材料具有单斜相结构。4.根据权利要求1所述的一种梯度结构普鲁士白材料，其特征在于，普鲁士白材料的晶粒尺寸为0.5～2μm。5.一种梯度结构普鲁士白材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将可溶性二价锰盐、可溶性二价铁盐、可溶性二价镍盐、柠檬酸钠、硫酸钠与去离子水混合，得到第一溶液；将可溶性二价锰盐、可溶性二价铁盐、可溶性二价镍盐、柠檬酸钠、硫酸钠与去离子水混合，得到第二溶液；将亚铁氰化钠溶液和第二溶液同时滴入到第一溶液中，经共沉淀反应，得到悬浮液；将悬浮液搅拌后进行陈化，得到梯度结构普鲁士白材料。6.根据权利要求5所述的一种梯度结构普鲁士白材料的制备方法，其特征在于，第一中可溶性二价锰盐、可溶性二价铁盐与可溶性二价镍盐的总浓度为0.1～0.5mol/L；第二中可溶性二价锰盐、可溶性二价铁盐与可溶性二价镍盐总浓度为0.1～1mol/L，第一中和第二中可溶性二价锰盐、可溶性二价铁盐与可溶性二价镍盐为氯化物、硫酸盐、硝酸盐或醋酸盐。7.根据权利要求6所述的一种梯度结构普鲁士白材料的制备方法，其特征在于，可溶性二价锰盐为氯化锰、硫酸锰、硝酸锰或醋酸锰；可溶性二价铁盐为氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤琴，王亮，蒋长瑞，杨旭杰，吕晓勐，袁丽只，朱小宁，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：