【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及鈉離子電池，具體提供一種鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法及鈉基普魯士藍(lán)材料。
技術(shù)介紹
1、近年來(lái)，以二次離子電池為主的電化學(xué)儲(chǔ)能需求也大大增加，但有限的鋰資源限制了鋰離子電池在大規(guī)模儲(chǔ)能方面的可持續(xù)應(yīng)用。鈉離子電池以其鈉資源儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉及分布廣泛的特點(diǎn)被認(rèn)為是在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域鋰離子電池的最佳替代者。
2、鈉離子電池與鋰離子電池具有相同的工作原理及組成部分，都是通過(guò)離子在正負(fù)極材料中的脫出與嵌入實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)與釋放。在鈉離子電池儲(chǔ)能器件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，尋找一款合適的正極材料仍是影響電池整體性能的核心因素。普魯士藍(lán)類(lèi)似物具有三維開(kāi)框結(jié)構(gòu)，可以提供大的鈉離子擴(kuò)散通道，并且具有可媲美商業(yè)化磷酸鐵鋰的高比容量，因此極具商業(yè)化應(yīng)用的潛力。
3、現(xiàn)有的鈉基普魯士藍(lán)材料的不利于鈉離子的脫嵌，影響鈉離子電池性能。
4、相應(yīng)地，本領(lǐng)域需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)旨在解決上述技術(shù)問(wèn)題，即，解決現(xiàn)有的普魯士藍(lán)材料不利于鈉離子的脫嵌，從而影響鈉離子電池的性能的問(wèn)題。
2、在第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：步驟s1：提供鐵氰化鉀、氨基酸和有機(jī)還原劑的混合溶液；步驟s2：使步驟s1中的所述混合溶液進(jìn)行反應(yīng)生成鉀基普魯士藍(lán)材料；步驟s3：將步驟s2中得到的所述鉀基普魯士藍(lán)材料進(jìn)行鈉離子交換，得到鈉基普魯士藍(lán)材料。
3、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方
4、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述混合溶劑中，所述水與所述醇類(lèi)溶劑的體積比為水：醇類(lèi)溶劑＝1：(0.33～2)；和/或，所述水為去離子水；和/或，所述醇類(lèi)溶劑為甲醇、乙醇或丙醇中的任意一種或多種。
5、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述鈉鹽為氯化鈉或硝酸鈉；和/或，所述鈉鹽中的鈉與所述鐵氰化鉀中的鉀的摩爾比為鈉：鉀＝(1～2)：1。
6、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述醇類(lèi)溶劑為甲醇。
7、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，步驟s1中，所述鐵氰化鉀、所述氨基酸與所述有機(jī)還原劑的質(zhì)量比為鐵氰化鉀：氨基酸：有機(jī)還原劑＝1：(1～2)：(1～3)。
8、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，步驟s1中，所述鐵氰化鉀、所述氨基酸與所述有機(jī)還原劑的質(zhì)量比為鐵氰化鉀：氨基酸：有機(jī)還原劑＝1:1.33:2。
9、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和色氨酸中的至少一種；和/或，所述有機(jī)還原劑為l-抗壞血酸、vc葡萄糖苷、vc乙基醚、vc磷酸酯鈉中的任意一種或多種。
10、在第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鈉基普魯士藍(lán)材料，所述鈉基普魯士藍(lán)材料通過(guò)上述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法制備得到。
11、在上述鈉基普魯士藍(lán)材料的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述鈉基普魯士藍(lán)材料的d50＝500nm～2μm。
12、本申請(qǐng)的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
13、本申請(qǐng)的制備方法以鐵氰化鉀、氨基酸、有機(jī)還原劑為原料進(jìn)行反應(yīng)制得鉀基普魯士藍(lán)材料，之后將鉀基普魯士藍(lán)材料進(jìn)行鈉離子交換，制得鈉基普魯士藍(lán)材料，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，且制得的鈉基普魯士藍(lán)材料具有多孔，有利于鈉脫嵌，應(yīng)用在鈉離子電池的正極中能夠有效提升鈉離子電池的性能。
14、此外，將鐵氰化鉀、氨基酸和有機(jī)還原劑在水與醇類(lèi)溶劑的混合溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，并且將水與醇類(lèi)溶劑的體積比控制為水：醇類(lèi)溶劑＝1：(0.33～2)，能夠得到形貌為球狀或類(lèi)球狀的鉀基普魯士藍(lán)材料，進(jìn)而最終得到球狀或類(lèi)球狀的鈉基普魯士藍(lán)材料，該形貌的鈉基普魯士藍(lán)材料在制備正極片時(shí)方便進(jìn)行均漿涂布，能夠進(jìn)一步提升鈉離子電池的性能。
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1.一種鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，步驟S1具體包括將鐵氰化鉀、氨基酸、所述有機(jī)還原劑溶解在溶劑中，得到混合溶液；其中，所述溶劑為水與醇類(lèi)溶劑的混合溶劑；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述混合溶劑中，所述水與所述醇類(lèi)溶劑的體積比為水：醇類(lèi)溶劑＝1：(0.33～2)；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述鈉鹽為氯化鈉或硝酸鈉；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述醇類(lèi)溶劑為甲醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述鐵氰化鉀、所述氨基酸與所述有機(jī)還原劑的質(zhì)量比為鐵氰化鉀：氨基酸：有機(jī)還原劑＝1：(1～2)：(1～3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述鐵氰化鉀、所述氨基酸與所述有機(jī)還原劑的質(zhì)量比為鐵氰化鉀：氨基酸：有機(jī)還原劑＝1:1
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸和色氨酸中的至少一種；
9.一種鈉基普魯士藍(lán)材料，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法制備得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鈉基普魯士藍(lán)材料，其特征在于，所述鈉基普魯士藍(lán)材料的D50＝500nm～2μm。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，步驟s1具體包括將鐵氰化鉀、氨基酸、所述有機(jī)還原劑溶解在溶劑中，得到混合溶液；其中，所述溶劑為水與醇類(lèi)溶劑的混合溶劑；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述混合溶劑中，所述水與所述醇類(lèi)溶劑的體積比為水：醇類(lèi)溶劑＝1：(0.33～2)；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述鈉鹽為氯化鈉或硝酸鈉；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，所述醇類(lèi)溶劑為甲醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉基普魯士藍(lán)材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述鐵氰化...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡葉，李慶玲，盧林，蔣治億，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇天合儲(chǔ)能有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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