[發明專利]鈉離子電池用普魯士藍類正極材料及其制備方法及鈉離子電池

有效

• 申請號: 201711033478.4
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN109728292B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 蘇碩劍;郭永勝;梁成都;王喜慶;王瑩;劉倩
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M10/054;H01M4/58
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;高虹

本申請提供一種鈉離子電池用普魯士藍類正極材料及其制備方法及鈉離子電池，所述鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的分子式為Na_xM[M′(CN)₆]_y·zH₂O，其中，M為過渡金屬，M′為過渡金屬，0x≤2，0.8≤y1，0z≤20。所述鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的X射線衍射圖譜中，在2θ為34°±2°處的衍射峰為單峰。本申請的鈉離子電池可具有較好的循環性能。

技術領域

本申請涉及電池領域，尤其涉及一種鈉離子電池用普魯士藍類正極材料及其制備方法及鈉離子電池。

背景技術

自從鋰離子電池商業化以來，鋰離子電池以其高能量密度、長循環壽命、高安全性等優勢迅速成為了電腦、電動工具、數碼相機等設備儲能元件的首要選擇。近年來，隨著電動車市場的迅速崛起，鋰離子電池得到了更廣泛的應用。但隨著鋰離子電池的廣泛應用，鋰資源分布不均、資源相對短缺等問題逐漸凸顯。

與鋰相比，鈉資源分布廣泛、資源豐富，具有資源和成本方面的優勢。以鈉為基礎發展起來的鈉離子電池因其制造成本低，安全性好等優點有望替代鋰離子電池的部分市場，成為下一代電池的有力競爭者。而鈉離子電池正極材料是影響鈉離子電池性能的主要因素，因此，為滿足規模龐大的市場需求，亟待開發一種使鈉離子電池兼具良好的電化學性能及良好的動力學性能的正極材料。

普魯士藍類材料具有大的框架結構，可供鈉離子的嵌入、脫出，非常適合作為鈉離子電池的正極材料。但將該材料應用到非水系鈉離子電池后卻發現，其循環性能較差。鑒于此，提出本申請。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本申請的目的在于提供一種鈉離子電池用普魯士藍類正極材料及其制備方法及鈉離子電池，所述鈉離子電池具有較好的循環性能。

為了達到上述目的，在本申請的一方面，本申請提供了一種鈉離子電池用普魯士藍類正極材料，其分子式為Na_xM[M′(CN)₆]_y·zH₂O，其中，M為過渡金屬，M′為過渡金屬，0x≤2，0.8≤y1，0z≤20。所述鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的X射線衍射圖譜中，在2θ為34°±2°處的衍射峰為單峰。

在本申請的另一方面，本申請提供了一種鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的制備方法，用于制備本申請一方面的鈉離子電池用普魯士藍類正極材料，包括步驟：(1)將金屬M′的六氰基鈉鹽溶于溶劑中，然后加入無機鈉鹽，獲得溶液一；(2)將金屬M鹽溶于溶劑中，然后加入無機鈉鹽，獲得溶液二；(3)將溶液一和溶液二在一定溫度下充分混合，獲得混合溶液，陳化后得到沉淀物，之后沉淀物經洗滌、在一定溫度下干燥，獲得分子式為Na_xM[M′(CN)₆]_y·zH₂O的鈉離子電池用普魯士藍類正極材料，其中，M為過渡金屬，M′為過渡金屬，0x≤2，0.8≤y1，0z≤20。所述鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的X射線衍射圖譜中，在2θ為34°±2°處的衍射峰為單峰。

在本申請的又一方面，本申請提供了一種鈉離子電池，其包括本申請一方面的鈉離子電池用普魯士藍類正極材料。

相對于現有技術，本申請的有益效果為：

本申請的鈉離子電池用普魯士藍類正極材料的結晶性較好且性能穩定，應用于鈉離子電池中后可顯著改善鈉離子電池的循環性能，尤其適合應用于使用有機電解液體系的鈉離子電池中。

附圖說明

圖1為實施例1和對比例1的循環性能曲線。

具體實施方式

下面詳細說明根據本申請的鈉離子電池用普魯士藍類正極材料及其制備方法及鈉離子電池。