一种包覆型普鲁士蓝类似物材料及钠离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种包覆型普鲁士蓝类似物材料及钠离子电池。该材料由普鲁士蓝类似物基体及其包覆层组成，其中，普鲁士蓝类似物PBA的化学式为A<subgt;x</subgt;M<subgt;A</subgt;[M<subgt;B</subgt;(CN)<subgt;6</subgt;]<subgt;1‑y</subgt;·□<subgt;y</subgt;·nH<subgt;2</subgt;O(0≤x≤2，0≤y<1，n≥0)，包覆层为过渡金属氧化物MO和/或硼化物MB。本发明专利技术对普鲁士蓝类似物进行了包覆，在不影响电化学性能的基础上，有效提升了其作为正极材料在循环过程中的结构稳定性，用于钠离子电池中，在保证比容量和倍率性能的基础上提高了电池的循环稳定性和循环寿命。而且，本发明专利技术提供的制备方法能够在普鲁士蓝类似物的表面形成均匀的包覆层，原料易得，操作简便，适合于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池，具体涉及一种包覆型普鲁士蓝类似物材料及其制备方法，以及使用该材料作为正极材料的钠离子电池。

技术介绍

1、近年来，世界范围内对动力电池和储能设备的需求快速增长，而锂离子电池因其转换效率高、对负载变化响应快、维护要求低等优点，在电动汽车和规模储能中得到广泛的应用。然而，由于锂离子电池中锂元素资源约束较大，导致原材料价格快速上涨且一直波动，市场风险急剧增大。钠离子电池由于具有丰度的钠储量、合适的电化学电位、以及优良的低温性能和较高的倍率性能，被认为是锂离子电池最有效的补充。然而，钠离子电池仍然面临着能量密度低和循环稳定性差等挑战，与现有锂离子电池还有一定差距，使得规模化应用受到限制。

2、目前钠离子电池正极材料主要包括层状过渡金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝类似物等。其中，普鲁士蓝类似物理论比容量(170mah/g)高于聚阴离子化合物，媲美磷酸铁锂；材料循环稳定性优于层状氧化物；合成方法便捷，通过溶液共沉淀法即可得到产物，其材料成本和工艺成本都很有竞争力，具有很好的应用前景。但是，由于空位缺陷和晶格水的存在，会使得材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，由普鲁士蓝类似物基体及其包覆层组成，其中，所述普鲁士蓝类似物基体的化学式为AxMA[MB(CN)6]1-y·□y·nH2O，0≤x≤2，0≤y<1，n≥0，A代表碱金属或碱土金属阳离子，MA、MB各自独立地选自Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn中的至少一种，□代表MB(CN)6空穴；所述包覆层为过渡金属氧化物MO和/或硼化物MB，其中M选自Fe、Co、Ni、Cu中的至少一种。

2.如权利要求1所述的普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，作为包覆层的过渡金属氧化物和/或硼化物选自FeO、Fe2O3、FeB、CoO、Co2O3、CoB、Ni...

【技术特征摘要】

1.一种普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，由普鲁士蓝类似物基体及其包覆层组成，其中，所述普鲁士蓝类似物基体的化学式为axma[mb(cn)6]1-y·□y·nh2o，0≤x≤2，0≤y<1，n≥0，a代表碱金属或碱土金属阳离子，ma、mb各自独立地选自fe、mn、co、ni、cu、zn中的至少一种，□代表mb(cn)6空穴；所述包覆层为过渡金属氧化物mo和/或硼化物mb，其中m选自fe、co、ni、cu中的至少一种。

2.如权利要求1所述的普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，作为包覆层的过渡金属氧化物和/或硼化物选自feo、fe2o3、feb、coo、co2o3、cob、nio、nib、cuo、cub中的至少一种。

3.如权利要求1所述的普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，所述包覆层占所述普鲁士蓝类似物材料整体质量的0.5％～10wt％。

4.如权利要求1所述的普鲁士蓝类似物材料，其特征在于，所述普鲁士蓝类似物材料为面心立方结构的晶体，粒径为400～600nm；所述包覆层的厚度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈继涛，罗峻荣，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：