一种掺杂型锰基普鲁士白正极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掺杂型锰基普鲁士白正极材料及其制备方法和应用。本发明专利技术掺杂型锰基普鲁士白正极材料的化学通式为Na<subgt;n‑d</subgt;A<subgt;d</subgt;Mn<subgt;1‑x</subgt;M<subgt;x</subgt;[Fe(CN)<subgt;6</subgt;]<subgt;y</subgt;·zH<subgt;2</subgt;O；其中，A为Li<supgt;+</supgt;、K<supgt;+</supgt;、Rb<supgt;+</supgt;、Cs<supgt;+</supgt;、NH<subgt;4</subgt;<supgt;+</supgt;、Cu<supgt;+</supgt;或Ag<supgt;+</supgt;中的一种或几种；M为Ni<supgt;2+</supgt;、Fe<supgt;2+</supgt;、Co<supgt;2+</supgt;、Zn<supgt;2+</supgt;或Cu<supgt;2+</supgt;中的一种或几种；1.7≤n≤2，0.02≤d≤0.2，0.2≤x≤0.4，0.9≤y<1，0<z<0.8。本发明专利技术的掺杂型锰基普鲁士白正极材料在Mn位和Na位共掺杂，利用M和A两种掺杂离子协同作用，不仅可以有效抑制Mn<supgt;3+</supgt;的Jahn‑Teller效应，还能够大幅降低正极材料中的结晶水含量，同时还具有减少晶格缺陷、提高晶格稳定性和钠离子传输动力学的作用，从而使得掺杂型锰基普鲁士白正极材料兼具高容量、良好的倍率性能和优异的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，更具体地，涉及一种掺杂型锰基普鲁士白正极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、虽然目前的储能电池主要是以磷酸铁锂为代表的锂离子电池，但锂资源有限无法满足电动汽车领域的快速发展。相较于锂资源，钠资源更为丰富且分布较广，即钠离子电池更适合大规模储能和产业化应用。对于钠离子电池的性能，正极材料是关键影响因素，目前适用于钠离子电池正极材料的物质主要包括层状氧化物、普鲁士类材料和聚阴离子材料等；其中，普鲁士白正极材料因其具备刚性晶格骨架和大离子通道，更易于钠离子的嵌入、脱出，理论比容量高达170mah/g，是最具应用前景的钠离子正极材料之一。

2、然而，现有普鲁士白正极材料主要通过共沉淀法或水热法合成，均是在水溶液中进行反应且反应速度较快，导致其晶体形成过程中往往伴随较多的晶格缺陷以及含有大量的结晶水。而较多的晶格缺陷不利于钠离子电池稳定循环，大量的结晶水不仅会降低正极材料中的钠离子含量，还由于充放电过程中结晶水易从晶格中脱出与钠盐产生副反应而导致钠离子电池的循环稳定性较差。>

3、现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料的化学通式为Nan-dAdMn1-xMx[Fe(CN)6]y·zH2O；

2.根据权利要求1所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述A为Li+、K+、Rb+、Cs+、NH4+、Cu+或Ag+中的至少两种且其中一种为Li+。

3.根据权利要求1所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述M为Ni2+、Fe2+、Co2+、Zn2+或Cu2+中的至少两种且其中一种为Fe2+。

4.根据权利要求1～3任一项所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述掺杂型锰基普鲁士白...

【技术特征摘要】

1.一种掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料的化学通式为nan-dadmn1-xmx[fe(cn)6]y·zh2o；

2.根据权利要求1所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述a为li+、k+、rb+、cs+、nh4+、cu+或ag+中的至少两种且其中一种为li+。

3.根据权利要求1所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述m为ni2+、fe2+、co2+、zn2+或cu2+中的至少两种且其中一种为fe2+。

4.根据权利要求1～3任一项所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料为单斜相结构。

5.根据权利要求1所述掺杂型锰基普鲁士白正极材料，其特征在于，所述掺杂型锰基普鲁士白正...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂健，徐雄文，
申请(专利权)人：湖南钠方新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：