[發(fā)明專利]復合型錳鐵基普魯士藍材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011562826.9
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112723384B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 周愛軍;程威杰;郭延東;李晶澤
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: C01C3/12
• 分類號: C01C3/12;B82Y40/00;B82Y30/00;H01M10/054;H01M4/58
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞账?普通合伙) 51124
• 代理人: 張小麗

1.復合型錳鐵基普魯士藍材料，其特征在于：其平均化學組成為Cs_xNa_yMn[Fe(CN)₆]_1-z?nH₂O，其包含A相亞鐵氰錳鈉和B相亞鐵氰錳銫兩種錳鐵基普魯士藍相，其中0x≤2，0y≤2，0≤z0.4，0n4，且1x+y2.5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合型錳鐵基普魯士藍材料，其特征在于：

當0x/(x+y)≤0.3時，B相以量子點形式均勻分散在A相的晶粒中；

當0.7≤x/(x+y)1時，A相以量子點形式均勻分散在B相的晶粒中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復合型錳鐵基普魯士藍材料，其特征在于：當A相以量子點形式均勻分散在B相的晶粒中時，B相尺寸為30nm～500nm，A相尺寸為3～10nm；當B相以量子點形式均勻分散在A相的晶粒中時，A相尺寸為30nm～500nm，B相尺寸為3～10nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的復合型錳鐵基普魯士藍材料，其特征在于，當B相以量子點形式均勻分散在A相的晶粒中時，將該量子點復合型錳鐵基普魯士藍材料用于制備鈉離子電池正極。

5.權(quán)利要求1~4任一項所述復合型錳鐵基普魯士藍材料的制備方法，其特征在于：

1）、當所述復合型錳鐵基普魯士藍材料中B相以量子點形式均勻分散在A相的晶粒中或AB兩相分散均勻時，包括以下步驟：

A、將亞鐵氰化鈉、可溶性鈉鹽、可溶性銫鹽和PVP溶解在水中，得溶液A；

B、將可溶性錳鹽溶解在水中，得溶液B；

C、將溶液B和溶液A混合，進行沉淀反應，反應結(jié)束后，經(jīng)固液分離、洗滌和烘干，得到復合型錳鐵基普魯士藍材料；

2）、當所述復合型錳鐵基普魯士藍材料中A相以量子點形式均勻分散在B相的晶粒中時，包括以下步驟：

a、將亞鐵氰化鈉、絡合劑鈉鹽、可溶性銫鹽溶解在水中，得溶液a；

b、將可溶性錳鹽、絡合劑鈉鹽、可溶性銫鹽溶解在水中，得溶液b；

c、將溶液b和溶液a混合，進行沉淀反應，反應結(jié)束后，經(jīng)固液分離、洗滌和烘干，得到復合型錳鐵基普魯士藍材料；

其中，步驟a和b中，所述絡合劑鈉鹽和可溶性銫鹽有以下三種加料方式：兩者全部加入溶液a中；或兩者全部加入溶液b中；或絡合劑鈉鹽按40%~60%：60%~40%分別加入溶液a和溶液b中，可溶性銫鹽按40%~60%：60%~40%分別加入溶液a和溶液b中。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復合型錳鐵基普魯士藍材料的制備方法，其特征在于：

當制備B相以量子點形式均勻分散在A相的晶粒中的復合型錳鐵基普魯士藍材料時，步驟A中，控制溶液A中銫離子和亞鐵氰化鈉的摩爾比為0.05~0.6：1；

當制備AB兩相分散均勻的復合型錳鐵基普魯士藍材料時，步驟A中，控制溶液A中銫離子和亞鐵氰化鈉的摩爾比為0.6~1.3：1；

當制備A相以量子點形式均勻分散在B相的晶粒中的復合型錳鐵基普魯士藍材料時，控制溶液a和溶液b中銫離子和亞鐵氰化鈉的總摩爾比為1.3~5：1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的復合型錳鐵基普魯士藍材料的制備方法，其特征在于：方法1）中，至少滿足下列的一項：

步驟A中，所述溶液A中PVP的濃度為0~10g/L；

步驟A中，所述溶液A中亞鐵氰化鈉的濃度為0.02～0.5M；

步驟A中，所述可溶性鈉鹽和可溶性銫鹽的堿金屬離子摩爾比為0~100：1；

步驟B中，所述溶液B中錳離子的濃度為0.1～2.0 M；

步驟C中，混合時，控制溶液B中可溶性錳鹽與溶液A中亞鐵氰化鈉的摩爾比為1～3：1。