[發明專利]過渡金屬摻雜普魯士藍同系物及其制備方法和應用及二次離子電池

在審

• 申請號: 201880004531.4
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN110199420A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 侴術雷;李維杰;李用成;李東祥;竇士學
• 申請（專利權）人: 遼寧星空鈉電電池有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/054;C01C3/12
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

1.一種過渡金屬摻雜普魯士藍同系物，其特征在于，其具有如下化學式所示的組成：A_yT_xM_1-x[N(CN)₆]，其中，A為至少一種堿金屬元素，T、M、N各自獨立地為至少一種過渡金屬元素，0＜y≤2，0＜x＜1。

2.根據權利要求1所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物，其特征在于，T、M、N各自獨立地為至少一種第四周期過渡金屬元素。

3.根據權利要求2所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物，其特征在于，T、M、N各自獨立地選自Fe、Co、Mn、V、Cr、Ni和Zn中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物，其特征在于，T選自Fe、Co、Mn和Ni中的至少一種，M為Mn，N為Fe。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物，其特征在于，所述過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物為一元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物、二元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物、三元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物、四元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物、五元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物和六元過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物中的至少一種。

6.權利要求1-5中任意一項所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物的制備方法，其特征在于，該制備方法包括：將含有過渡金屬T的離子和過渡金屬M的離子的溶液、氰基化合物A_yN(CN)₆的溶液與堿金屬鹽溶液混合，經過共沉淀反應得到過渡金屬元素摻雜普魯士藍同系物。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述堿金屬鹽為鈉鹽、鋰鹽和鉀鹽中的至少一種，所述鈉鹽為氯化鈉、硫酸鈉、醋酸鈉和草酸鈉中的至少一種；所述鋰鹽為氯化鋰、硫酸鋰、醋酸鋰和草酸鋰中的至少一種；所述鉀鹽為氯化鉀、硫酸鉀、醋酸鉀和草酸鉀中的至少一種。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述含有過渡金屬T的離子和過渡金屬M的離子的溶液為含有鐵鹽、鈷鹽、釩鹽和鎳鹽中的至少一種的溶液；

所述鐵鹽優選為鐵的氯化鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽中的至少一種；

所述鈷鹽優選為鈷的氯化鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽中的至少一種；

所述釩鹽優選為釩的氯化鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽中的至少一種；

所述鎳鹽優選為鎳的氯化鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽中的至少一種。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述氰基化合物A_yN(CN)₆選自亞鐵氰化鈉、鐵氰化鉀、錳氰堿金屬鹽、鈷氰堿金屬鹽中的至少一種。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述共沉淀反應的時間為4～120h，溫度為10-40℃。

11.權利要求1-5中任意一項所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物作為二次離子電池正極材料的應用。

12.一種二次離子電池，其特征在于，所述二次離子電池以權利要求1-5中任意一項所述的過渡金屬摻雜普魯士藍同系物作為正極材料。

13.根據權利要求12所述的二次離子電池，其特征在于，所述二次離子電池為鈉離子電池。