本發明專利技術涉及新型儲能材料技術領域,且公開了一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,包括以下重量配比的原料:質量為4.286g的亞鐵氰化鈉和質量為1.715g的硫酸亞鐵混合,憑借著攪拌棒順時針攪拌3~4h得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,本發明專利技術提供了一種用于鈉離子電池普魯士藍材料制備方法,包括如上所述的任何一種普魯士藍材料的制備方法,相對于現有技術,本發明專利技術采用的球磨/砂磨等機械化學法避免了間隙水對普魯士藍儲鈉容量的影響,降低了成本,制備方法簡單易行,效率高,同時采用不同的系數控制進行對比,得出較為高效的比例配比,保證原料的充分利用,提高產能的效果。效果。效果。
【技術實現步驟摘要】
一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法
[0001]本專利技術涉及新型儲能材料
,具體為一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法。
技術介紹
[0002]普魯士藍類化合物具有穩定的框架結構、巨大的鈉離子存儲位點、寬敞的鈉離子擴散通道、高達170mAhg
?
1的理論比容量,非常有希望作為正極材料應用于實際的鈉離子電池中,雖然目前的研究已經可以實現較高的容量以及可接受的循環穩定性,但是傳統共沉淀法合成的普魯士藍在水溶液中進行反應,存在效率低下、一致性差、原料費用高,制備繁瑣等一系列問題,并不適合大規模生產。
[0003]目前市場上,球磨/砂磨等制備方法,就是為了取代傳統共沉淀法制備普魯士藍,降低原料的成本,提高制備普魯士藍的效率,解決傳統共沉淀法制備普魯士藍存在的固有問題,球磨/砂磨等機械化學法是一種通過利用研磨體與內壁的研磨作用而將物料粉碎并混合的方式,具有操作簡單可靠等優勢,通過球磨/砂磨方式合成的普魯士藍倍率性能優異,電性能穩定,通過對原料進行球磨/砂磨,介質使用無水乙醇不僅可以降低成本,還可以顯著的提高普魯士藍的合成效率,適用于大規模生產。
技術實現思路
[0004]為實現上述解決普魯士藍的儲鈉容量、降低成本、簡化工藝以及提高制備效率的目的,本專利技術提供如下技術方案:一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,包括以下重量配比的原料:質量為4.286g的亞鐵氰化鈉和質量為1.715g的硫酸亞鐵混合,憑借著攪拌棒順時針攪拌3~4h得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0005]作為優化,包括以下重量配比的原料:質量為4.788g的亞鐵氰化鈉和質量為1.197g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0006]作為優化,包括以下重量配比的原料:質量為3.99g的亞鐵氰化鈉和質量為1.995g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0007]作為優化,使用球磨/砂磨等機械化學法實現普魯士藍的制備,為了實現兩種原料
之間的充分混合,保證原料利用率的提升。
[0008]作為優化,所用的保護氣體為惰性氣體,為了保證原料在加工的過程中避免氧化,造成原料質量降低,影響使用效果。
[0009]作為優化,使用無水乙醇進行醇洗,去除過渡金屬鹽中的酸根離子,一方面加速洗滌的干燥過程,同時避免原料中的離子被氧化,造成原料二次污染的效果。
[0010]作為優化,干燥方法為真空干燥、流化床方式干燥或噴霧干燥中的一種,保證干燥高效的同時,避免在加工的過程中與環境的中的氣體接觸造成原料不純凈的效果。
[0011]作為優化,包括以下步驟:1)將原料亞鐵氰化鈉、過渡金屬鹽與無水乙醇在惰性氣氛下進行混合研磨;2)將步驟1)中所述的混合物料進行醇洗過濾,去除過渡金屬鹽中的酸根離子后,進行干燥;3)使用球磨機將除水后的亞鐵氰化鈉,過渡金屬鹽,無水乙醇在惰性氣氛下進行間歇式球磨,制備普魯士藍;4)將步驟(3)中制備的普魯士藍,使用無水乙醇多次進行洗滌;5)將步驟(4)中洗滌后的普魯士藍90℃真空干燥,得到普魯士藍材料。
[0012]作為優化,所述用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法包含有如權利要求1~5任一所述的普魯士藍材料的制備方法,為了保證變量單一的情況,維持其他環境可控因素相同的效果,避免多種變量對原料同時干擾,造成結果不嚴謹的效果。
[0013]本專利技術的有益效果是:本專利技術提供了一種用于鈉離子電池普魯士藍材料制備方法,包括如上所述的任何一種普魯士藍材料的制備方法,相對于現有技術,本專利技術所述的普魯士藍制備方法,具有以下優勢:本專利技術采用的球磨/砂磨等機械化學法避免了間隙水對普魯士藍儲鈉容量的影響,降低了成本,制備方法簡單易行,效率高,同時采用不同的系數控制進行對比,得出較為高效的比例配比,保證原料的充分利用,提高產能的效果。
附圖說明
[0014]圖1為本專利技術實施例3所制備得到的普魯士藍的首次充放電曲線圖。
具體實施方式
[0015]下面將結合本專利技術實施例中的附圖,對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本專利技術保護的范圍。
[0016]一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,包括以下重量配比的原料:質量為4.286g的亞鐵氰化鈉和質量為1.715g的硫酸亞鐵混合,憑借著攪拌棒順時針攪拌3~4h得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0017]包括以下重量配比的原料:質量為4.788g的亞鐵氰化鈉和質量為1.197g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普
魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0018]包括以下重量配比的原料:質量為3.99g的亞鐵氰化鈉和質量為1.995g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。
[0019]使用球磨/砂磨等機械化學法實現普魯士藍的制備,為了實現兩種原料之間的充分混合,保證原料利用率的提升,所用的保護氣體為惰性氣體,為了保證原料在本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,其特征在于,包括以下重量配比的原料:質量為4.286g的亞鐵氰化鈉和質量為1.715g的硫酸亞鐵混合,憑借著攪拌棒順時針攪拌3~4h得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。2.根據權利要求1所述的一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,其特征在于,包括以下重量配比的原料:質量為4.788g的亞鐵氰化鈉和質量為1.197g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不同的過渡金屬,各自獨立地選自Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Cr、V、Zr或Ti,其中1.5≤X≤2,0≤Z≤1,Y+Z=1。3.根據權利要求1所述的一種用于鈉離子電池的普魯士藍材料制備方法,其特征在于,包括以下重量配比的原料:質量為3.99g的亞鐵氰化鈉和質量為1.995g的硫酸亞鐵混合,得到混料A,通入保護氣體,對混料A進行機械化學法制備,醇洗、過濾干燥后得到普魯士藍材料,制備的普魯士藍材料,化學式為NaXMYNZFe(CN)6,其中,M和N為相同或不...
【專利技術屬性】
技術研發人員:剛勇,葉茂,王韜,李用成,李東祥,宮毅濤,李亞書,
申請(專利權)人:遼寧星空新能源發展有限公司,
類型:發明
國別省市:
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