一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料及其制备方法；及由该材料作为正极材料在钠离子电池中的应用。在高温和通入气体的条件下将普鲁士蓝类化合物加入到一定浓度的铵盐溶液中进行溶剂热法反应，实现对普鲁士蓝类化合物的改性，使材料中C≡N之中N原子与铵根离子之间形成新的氢键，新的结构使材料的结构更加稳定；铵根离子的进入使普鲁士蓝类正极材料由单斜晶相转变为对称结构更好的立方体晶相，提高了材料在电池充放电过程中晶体的稳定性，从而基于改性的普鲁士蓝类化合物材料为正极的钠离子电池的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池正极材料，具体是指一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、由于锂离子电池技术得到快速的发展，致使锂离子电池的应用得到了快速增长。然而，锂资源在全球分布极为不均匀，且储量较少，从而导致锂离子电池价格较高。由于钠储量丰富，在全球分布广泛，因此，钠离子传导实现储能钠离子电池引起了广泛关注，在大规模储能、低速电动车、二轮电动车等领域具有重要的应用前景。普鲁士蓝类化合物因具有宽敞的钠离子通道是重要的钠离子电池正极材料，然而，因其合成过程在水系中进行，通常其晶体结构中含有一定量的结晶水或缺陷，在钠离子脱嵌时导致晶体结构的不稳定，进而降低该类电池的循环稳定性。因此，获得结构稳定的普鲁士蓝类化合物是提高其钠离子电池的重要保障。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对传统液相共沉淀法合成普鲁士蓝类化合物工艺的缺点，提出了一种铵根离子改性的结构稳定的普鲁士蓝类化合物正极材料以及该类材料的制备方法，改性的普鲁士蓝类化合物晶体中nh4+与c≡n之中n原子之间形成新的氢键增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，铵盐为氟化铵、磷酸二氢铵、硫酸亚铁铵、过硫酸铵等铵盐中的一种或多种；铵盐化合物溶液的NH4+浓度为0.01～0.5mol/L。

3.根据权利要求2所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，表面活性剂选自季铵盐类表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐中的...

【技术特征摘要】

1.一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，铵盐为氟化铵、磷酸二氢铵、硫酸亚铁铵、过硫酸铵等铵盐中的一种或多种；铵盐化合物溶液的nh4+浓度为0.01～0.5mol/l。

3.根据权利要求2所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，表面活性剂选自季铵盐类表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、十八烷基二甲基羟乙基铵硝酸盐中的一种；表面活性剂与未改性的普鲁士蓝类钠电正极材料质量比为0～0.5:1。

4.根据权利要求3所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，钠添加剂为氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、乙酸钠、柠檬酸三钠、抗坏血酸钠或硝酸钠中的一种或多种；钠添加剂与未改性的普鲁士蓝类钠电正极材料质量比为1～3:1。

5.根据权利要求4所述的一种铵根离子改性的普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，保护气包括氮气、氩气或二者的混合气；搅拌时间为10～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，李金宇，
申请(专利权)人：北京钠新正源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：