[发明专利]一种类普鲁士白材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种类普鲁士白材料，其特征在于，包括无规则形颗粒和长方体形颗粒，所述无规则形颗粒的尺寸为200～600nm，长方体形颗粒的长为1～2μm，宽为500nm～1μm，高为500nm～1μm；

所述类普鲁士白材料具有菱方相结构，化学通式为Na_xMn[Fe(CN)₆]_{y 1-y}·zH₂O，其中，0≤x≤2，0≤y≤1，z≥0，代表Fe(CN)₆空位；

所述的类普鲁士白材料的制备方法，包括：

1)将亚铁氰化钠与复合钠盐溶于去离子水，充分搅拌得到溶液A；

所述复合钠盐包含无机钠盐和有机钠盐；

2)将可溶性的二价锰盐溶于去离子水，充分搅拌得到溶液B；

3)将步骤2)得到的溶液B逐滴加入到将步骤1)得到的溶液A中，经水热反应后得到所述的类普鲁士白材料。

2.根据权利要求1所述的类普鲁士白材料，其特征在于，按重量百分比计，组成为：

无规则形颗粒 20～40％；

长方体形颗粒 60～80％。

3.根据权利要求1所述的类普鲁士白材料，其特征在于，长方体形颗粒的钠含量高于无规则颗粒的钠含量。

4.根据权利要求1所述的类普鲁士白材料，其特征在于，步骤1)中：

所述无机钠盐选自氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中的一种或多种，有机钠盐选自柠檬酸钠、月桂基硫酸钠、安息香酸钠、葡萄糖酸钠、十二烷基硫酸钠中的一种或多种；

无机钠盐中的钠离子与亚铁氰化钠的摩尔比为50～100:1，有机钠盐中的钠离子与亚铁氰化钠的摩尔比为3～15:1；

所述溶液A中，亚铁氰化钠的浓度为0.03～0.3mol/L。

5.根据权利要求1所述的类普鲁士白材料，其特征在于，步骤2)中：

所述可溶性的二价锰盐选自氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰中的一种或多种；

所述溶液B中，Mn²⁺的浓度为0.06～0.6mol/L。

6.根据权利要求1所述的类普鲁士白材料，其特征在于，步骤3)中：

所述溶液B与溶液A的体积比为0.75～1.5：1；

所述水热反应在常压开放体系下进行，温度为70～90℃，时间为6～10h。

7.根据权利要求6所述的类普鲁士白材料，其特征在于，水热反应后的产物还需经陈化处理及后处理；

所述陈化处理的温度与反应温度相同，陈化处理在开放体系下进行，时间为2～4h；

所述后处理，包括冷却、洗涤或干燥处理。

8.一种根据权利要求1～3任一所述的类普鲁士白材料在制备碱金属或类碱金属离子电池中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述碱金属或类碱金属离子电池包括钠离子电池、钾离子电池或铵离子电池。