【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态钠离子电池，尤其是一种普鲁士蓝正极材料的制备及其在固态钠离子电池的制备方法。
技术介绍
1、由于钠元素的成本低且存量丰富，钠离子电池被认为是一种锂离子电池的替代方案，尤其是在储能市场。普鲁士兰是钠电正极主流材料之一，传统的共沉淀法制备的普鲁士蓝具有无毒、成本低、易操作、扩展性高等优点，但由于其快速的沉淀过程导致产物含有大量的空位和结晶水等缺点。水分子会占据普鲁士蓝骨架中钠离子的活性位点，导致其比容量降低，并且在一定程度上降低钠离子的嵌入和脱出能力。此外，空位引起的缺陷破坏了普鲁士蓝的结构，在反复的充放电过程中容易导致结构塌陷，降低电池的循环稳定性，提前到达寿命终点。因此，需要减缓共沉淀的速度，提高普鲁士蓝的品质。
2、但传统单一的螯合剂，如利用柠檬酸钠合成的产物会含有大量的fe(cn)64-空位，而na2edta螯合剂合成的产物含有大量的fe3+空位。因此，亟需一种减少普鲁士蓝空位，合成结晶度高的普鲁士蓝材料。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：为了解决上述
技术介绍
中的现有技术存在的问题，提供一种采用螯合剂联用的方法，减少普鲁士蓝空位，合成结晶度高的普鲁士蓝正极材料的制备及其在固态钠离子电池的制备方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤1：分别将螯合剂a和螯合剂b溶解于有50ml去离子水的烧杯a、b；
4、步骤2：分别称取七水合亚硫
5、步骤3：将步骤2中制得的溶液a和溶液b分别用氮气保护fe2+不被氧化；
6、步骤4：将步骤2中制得的溶液a缓慢滴加至将步骤2中制得的溶液b内，800r/min搅拌6～8h，静置，离心，取沉淀物干燥得到固体粉末；
7、步骤5：用去离子水、乙醇对步骤4制得的固体粉末进行多次洗涤，80℃真空烘干，制得粉状普鲁士蓝正极材料，备用。
8、进一步的，螯合剂a、螯合剂b、feso4·7h2o和na4fe(cn)6·10h2o药品均属于分析级。
9、进一步的，螯合剂b为植酸钠、乙二胺四乙酸二钠na2edta或羧甲基纤维素钠cmc的一种或多种组合。
10、进一步的，螯合剂a为柠檬酸钠(ssc)，螯合剂a中ssc添加量1.40g，螯合剂b中植酸钠的添加量0～5.01g、na2edta添加量0～1.83g、cmc添加量0～1.31g。
11、进一步的，螯合剂a与螯合剂b的摩尔比为1：1。
12、进一步的，溶液a、溶液b混合溶液均在氮气气流下混合。
13、进一步的，步骤5中用去离子水、乙醇对步骤4制得的固体粉末洗涤次数大于6次。
14、一种固态钠离子电池的制备方法，采用如权利要求1所述的普鲁士蓝正极材料，包括如下步骤：
15、sa.正极极片制备
16、将普鲁士蓝正极浆料涂敷在涂炭铝箔上、真空干燥后冲裁形成正极极片；
17、sb.组装电池
18、按照固态钠离子电池的组装顺序正极壳、正极极片、固态电解液、隔膜、固态电解液、负极极片、垫片、负极壳进行组装，组装完成后的电池室温下静置2h，将静置之后的电池在70～80℃的条件下聚合在真空烘箱中进行，聚合5～7h，固态电解液变为凝胶电解质，冷却得到以普鲁士蓝为正极的固态钠离子电池。
19、进一步的，正极极片由普鲁士蓝、导电剂super-p、vgcf、粘结剂pvdf组成，普鲁士蓝、导电剂super-p、vgcf、粘结剂pvdf之间质量比为8：0.5：0.5：1。
20、进一步的，固态电解液组成为cmof(d-uio-66-nh2)、tegdma、aibn、mma、钠离子液态电解液组成的混合液。
21、本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供了高结晶度普鲁士蓝正极材料，螯合剂的螯合基团或(cn)-与fe2+结合存在竞争关系，会减缓成核和沉淀的速度，提高普鲁士蓝的结晶度；
22、(2)ssc与fe2+的结合能弱于na2edta、cmc及植酸钠，本专利技术螯合剂b的加入可以有效缓解ssc辅助合成普鲁士蓝[fe(cn)6]4-空位的问题；
23、(3)高结晶度的普鲁士兰结构缺陷及含水量较少，用于固态钠离子电池的正极，电池具有良好的循环性能和稳定性。
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1.一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂A、螯合剂B、FeSO4·7H2O和Na4Fe(CN)6·10H2O药品均属于分析级。
3.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂B为植酸钠、乙二胺四乙酸二钠Na2EDTA或羧甲基纤维素钠CMC的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂A为柠檬酸钠(SSC)，螯合剂A中SSC添加量1.40g，螯合剂B中植酸钠的添加量0～5.01g、Na2EDTA添加量0～1.83g、CMC添加量0～1.31g。
5.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂A与螯合剂B的摩尔比为1：1。
6.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的溶液A、溶液B混合溶液均在氮气气流下混合。
7.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方
8.一种固态钠离子电池的制备方法，采用如权利要求1所述的普鲁士蓝正极材料，其特征在于：包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种固态钠离子电池的制备方法，其特征在于：所述的正极极片由普鲁士蓝、导电剂Super-P、VGCF、粘结剂PVDF组成，普鲁士蓝、导电剂Super-P、VGCF、粘结剂PVDF之间质量比为8：0.5：0.5：1。
10.根据权利要求8所述的一种固态钠离子电池的制备方法，其特征在于：所述的固态电解液组成为CMOF(D-UiO-66-NH2)、TEGDMA、AIBN、MMA、钠离子液态电解液组成的混合液。
...【技术特征摘要】
1.一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂a、螯合剂b、feso4·7h2o和na4fe(cn)6·10h2o药品均属于分析级。
3.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂b为植酸钠、乙二胺四乙酸二钠na2edta或羧甲基纤维素钠cmc的一种或多种组合。
4.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂a为柠檬酸钠(ssc)，螯合剂a中ssc添加量1.40g，螯合剂b中植酸钠的添加量0～5.01g、na2edta添加量0～1.83g、cmc添加量0～1.31g。
5.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝正极材料的制备方法，其特征在于：所述的螯合剂a与螯合剂b的摩尔比为1：1。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟义华，刘兴爽，蔡先玉，楼志强，李恩雨，张萌，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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