一种钠离子电池正极材料及其制备方法

文档序号:31698461发布日期:2022-10-01 06:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种钠离子电池正极材料,其特征在于:所述钠离子电池正极材料为核-壳结构,核体材料和壳体材料均为a
x
m
y
m’1-y
[fe(cn)6]
1-z
·
nh2o,其中,1≤x≤2,0<y<1,0≤z<1,0<n≤3.5,a为na;在核体结构中,m为mn,m’为fe,从核的中心至核的表面,mn的摩尔含量呈梯度降低,fe的摩尔含量呈梯度升高;在壳体结构中,m为ni,m’为zn、cu中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池正极材料,其特征在于:在壳体结构中,m的摩尔含量占m和m’总摩尔含量的90%~100%。3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池正极材料,其特征在于:在壳体结构中,m’为cu和zn,其中cu:zn的摩尔含量之比为10:1~1:10。4.根据权利要求1所述的一种钠离子电池正极材料,其特征在于:壳体结构的厚度为5~50nm。5.一种权利要求1-4任一权利要求所述的钠离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将含fe
2+
溶液加入到含mn
2+
溶液中的同时,在搅拌的条件下,将两者的混合溶液ⅰ加入到亚铁氰化钠母液中,搅拌均匀得到混合溶液ⅱ;步骤二、混合溶液ⅰ完全加入到亚铁氰化钠母液中后,将含ni
2+
溶液加入到混合溶液ⅱ中,混合均匀得到混合溶液ⅲ;步骤三、反应完成后,进行老化处理,分离所得样品,对得到的沉淀物进行洗涤和干燥,得到钠离子电池正极材料。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤一中,含mn
2+
溶液中mn
2+
与含fe
2+
溶液fe
2+
的摩尔浓度比为1:(1/9~9);所述含ni
2+
溶液中金属离子的总摩尔浓度为mn
2+
和fe
2+
总摩尔浓度的1%~20%;含ni
2+
溶液中cu
2+
和zn
2+
非活性金属占含ni
2+
溶液中总的金属离子的摩尔浓度比为0~10%,且cu
2+
和zn
2+
的摩尔浓度比为10:1~1:10;含mn
2+
溶液与含fe
2+
溶液的体积相等,混合溶液ⅰ与亚铁氰化钠母液的体积相等;含ni
2+
溶液的体积为混合溶液ⅰ的一半,混合溶液ⅰ的进料速度为含fe
2+
溶液的进料速度的两倍,含ni
2+
溶液的进料速度与混合溶液ⅰ的进料速度相等。7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤三中,混合溶液ⅲ的反应温度和老化温度均为25~80℃,反应时间为1~48h,老化时间为0~48h。8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤二中,所述混合溶液ⅲ中总的金属离子的浓度c的取值范围为0.1mmol/l≤c≤0.1mol/l。9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述亚铁氰化钠母液包括亚铁氰化钠、pvp、氯化钠、柠檬酸钠和十二烷基硫酸钠,浓度分别为:0.2mmol/l~0.2mol/l、1~50g/l、5~500g/l、5~150g/l、1~50g/l;含fe
2+
溶液包括冰乙酸和柠檬酸钠,浓度分别为10~100ml/l和5~150g/l,含mn
2+
溶液包括柠檬酸钠,浓度为5~150g/l;含ni
2+
溶液包括柠檬酸钠,浓度为5~150g/l。10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:含fe
2+
溶液中还包括铁盐,所述铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁和乙酸亚铁中的一种;含mn
2+
溶液还包括锰盐,所述锰盐为氯化锰、硫酸锰和乙酸锰中的一种;含ni
2+
溶液还包括镍盐,所述镍盐为氯化镍、硫酸镍乙酸镍中的一种;其中,所选铁盐、锰盐和镍盐中的阴离子保持一致;含ni
2+
溶液还包括锌盐和铜盐中的一种或两种的组合,所述锌盐为乙酸锌,所述铜盐为乙酸铜。

技术总结
一种钠离子电池正极材料及其制备方法,属于钠离子电池技术领域,所述钠离子电池正极材料为核-壳结构,核体材料和壳体材料均为A


技术研发人员:左朋建 王垣衡 高云智 石坚 李伟华 邵博言 林汝琴
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
技术研发日:2022.07.29
技术公布日:2022/9/30
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