三维石墨烯复合普鲁士蓝材料的简易水热法合成及储钠性能
普鲁士蓝及其衍生物电极材料的制备及储钠性能
研究结构
本研究包括引言、文献综述、实验设计、实验过程、 数据分析、结论与展望等部分，其中引言部分介绍了 研究背景与意义、研究目的与内容和方法与结构；文 献综述部分总结了普鲁士蓝及其衍生物电极材料的研 究现状和发展趋势；实验设计部分详细描述了实验方 案和材料制备过程；实验过程部分记录了实验操作步 骤和数据采集过程；数据分析部分对实验结果进行了 深入分析和讨论；结论与展望部分总结了研究结论并 提出了未来研究方向。
• 研究其他新型电极材料，以期在储钠性能上取得更 好的突破。
06
参考文献
参考文献
参考文献1
普鲁士蓝及其衍生物电极材料的制备及储钠性能研究 进展。
参考文献2
普鲁士蓝及其衍生物电极材料的制备及储钠性能优化 策略。
参考文献3
普鲁士蓝及其衍生物电极材料的制备及储钠性能测试 与表征方法。
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研究目的与内容
研究内容 1. 普鲁士蓝及其衍生物电极材料的制备工艺研究。 2. 普鲁士蓝及其衍生物电极材料的结构与电化学性能表征。
研究目的与内容
3. 普鲁士蓝及其衍生物电极材料储钠性能的测试与分析。
4. 普鲁士蓝及其衍生物电极材料的改性研究及储钠性能优化。
研究方法与结构
研究方法
本研究采用实验研究和理论计算相结合的方法，首先 设计并合成普鲁士蓝及其衍生物电极材料，然后对其 进行结构表征和电化学性能测试，同时运用理论计算 方法研究其储钠机理和动力学过程。
普鲁士蓝及其衍生物电极材 料的制备及储钠性能
2023-11-08
目 录
• 引言 • 普鲁士蓝及其衍生物电极材料制备 • 普鲁士蓝及其衍生物电极材料储钠性能研究 • 改性对普鲁士蓝及其衍生物电极材料储钠性能
高性能普鲁士蓝类钠离子电池正极材料制备及电化学性能研究
摘要当前，发展可再生能源、推动电网智能化已成为能源领域的重要方向，作为平衡能源供给和消费的关键环节，电化学储能技术受到了广泛关注。
钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理，显著的资源和成本优势促使其有望在规模储能领域实现广泛应用。
开发高性能正极材料对于钠离子电池的发展与应用至关重要。
作为一类三维开框架结构材料，普鲁士蓝类似物可以实现钠离子可逆脱嵌，具有较高的理论比容量和工作电位。
同时，资源丰富、合成简便和环境友好等优势使得其在钠离子电池中具有很好的应用前景。
本文围绕普鲁士蓝类似物中极具应用前景的Na2MnFe(CN)6(MnHCF)和Na2FeFe(CN)6(FeHCF)两类材料展开了研究，通过PEDOT导电聚合物包覆提升了MnHCF的循环和倍率特性，结合合成温度和反应液成分调控实现了富钠FeHCF的制备。
主要工作总结如下：（1）MnHCF具有组成元素资源丰富、工作电位高、富钠结构易得等显著优势。
然而，其差的电子导电性导致了严重的电化学极化问题，同时在电化学循环过程中存在相变和过渡金属溶出等问题，造成电极循环性能较差。
针对以上问题，本文通过原位聚合法成功制备了MnHCF@PEDOT复合材料，一方面抑制了循环过程中的相变和过渡金属溶出，另一方面促进了电容存储行为，实现了循环和倍率性能的显著提升。
MnHCF@PEDOT在0.1 C时比容量高达147.9 mAh g-1，在20 C大倍率条件下仍保持90.2 mAh g-1，在10 C倍率1000次循环后，容量保持率达78.2％。
甚至在-10 ℃的低温下，MnHCF@PEDOT仍可提供87.0 mAh g-1的高比容量，500次循环后仍保持82.2％。
（2）FeHCF作为钠离子电池正极材料普遍存在初始钠含量低的瓶颈问题。
本文系统研究了反应液中合成温度、NaCl浓度等对FeHCF初始钠含量、形貌、结构和循环性能的影响。
结果表明，提升合成温度有助于降低样品的缺陷含量、提升初始钠含量。
水热法制备Mn3O4／石墨烯复合材料及其电化学性能
超级 电容器和其他 的化 学 电源相 比 ，具有 充 放 电速度快 、 功率密度 高 、使 用温度范围广 、绿色环保 等优点 … 。广泛 地应 用 于电子产 品 、新能源发电系统 、新能 源汽车等领 域 。根据 电极材料 不同可将其分为双电层 电容 器和赝 电容 电容 器。双 电 层 电 容器 电极 材 料 如 活 性 炭 Ｊ 、活 性 炭 纤 维 Ｊ 、碳 纳 米 管 、 炭气凝胶 等 ，但是单纯地用炭基 材料作 为电极产生 的双 电层
关键 词 ：水热法 ； 超级电容器 ； 石墨烯 ； Ｍ ｎ Ｏ
中图分 类 号 ：Ｔ Ｂ ３ ３ ３
文 献标 志码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ８ ６ — ０ ４
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《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引
2020年第9卷储能科学与技术《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引（括号中数字依次表示年-期-起始页）学术争鸣锂硫二次电池之我见……………………………………（2020-1-1）锂硫电池的实用化挑战………………………………（2020-2-593）关于动力电池梯次利用的一些思考…………………（2020-2-598）钠离子电池机遇与挑战………………………………（2020-3-757）电化学电容器正名…………………………………（2020-4-1009）热点点评锂电池百篇论文点评（2019.10.01—2019.11.30）……（2020-1-5）锂电池百篇论文点评（2019.12.1—2020.01.31）…（2020-2-603）锂电池百篇论文点评（2020.02.01—2020.03.31）…（2020-3-762）锂电池百篇论文点评（2020.04.01—2020.05.31）………………………………………………………（2020-4-1015）锂电池百篇论文点评（2020.06.01—2020.07.31）………………………………………………………（2020-5-1428）锂电池百篇论文点评（2020.08.01—2020.09.30）………………………………………………………（2020-6-1812）储能材料与器件MOFs及其衍生物作为锂离子电池电极的研究进……（2020-1-18）钾离子电池负极材料研究进展………………………（2020-1-25）燃料电池传热传质分析进展综述……………………（2020-1-40）络合剂对铁基普鲁士蓝结构及储钠性能的影响……（2020-1-57）高温热处理对三维多孔石墨烯电化学性能的影响…（2020-1-65）石墨烯导电添加剂在锂离子电池正极中的应用……（2020-1-70）实用化软包装锂硫电池电解液的研究………………（2020-1-82）高温相变蓄热电暖器的数值模拟及验证……………（2020-1-88）泡沫铁对石蜡相变储热过程的影响…………………（2020-1-94）石蜡相变材料蓄热过程的模拟研究…………………（2020-1-101）金属泡沫/石蜡复合相变材料的制备及热性能研究…（2020-1-109）非水氧化还原液流电池研究进展……………………（2020-2-617）预锂化对锂离子电池贮存寿命的影响………………（2020-2-626）凝胶聚合物电解质在固态超级电容器中的研究进展…………………………………………………………（2020-3-776）无纺布隔膜用于锂离子电池的研究进展……………（2020-3-784）水合盐热化学储热材料的研究进展…………………（2020-3-791）基于超级电容器的MnO2二元复合材料研究进展…（2020-3-797）AgF预处理稳定化锂负极及其在锂氧气电池中的应用…………………………………………………………（2020-3-807）高镍三元锂离子电池循环衰减分析及改善…………（2020-3-813）水热-炭化法制备菱角壳基硬炭及其储锂性能……（2020-3-818）高首效长寿命硅碳复合材料的制备及其电化学性能…………………………………………………………（2020-3-826）基于三维分层结构的锂离子电池电化学-热耦合仿真及极耳优化…………………………………………………………（2020-3-831）弯曲角度对扁平热管传热性能的影响………………（2020-3-840）熔盐法再生修复退役三元动力电池正极材料………（2020-3-848）泡沫铅板栅的比表面积对铅酸电池性能的影响……（2020-3-856）石墨烯在锂离子电容器中的应用研究进展………（2020-4-1030）冷冻干燥辅助合成MnO/还原氧化石墨烯复合物及其电化学性能………………………………………………………（2020-4-1044）高倍率双层碳包覆硅基复合材料的制备研究……（2020-4-1052）极耳排布对AGM铅炭电池性能的影响……………（2020-4-1060）Sm对La0.5Nd0.35-xSmxMg0.15Ni3.5合金晶体结构和储氢性能的影响………………………………………………（2020-4-1066）储释冷循环对岩石材料性能的影响………………（2020-4-1074）矩形单元蓄热特性及结构优化……………………（2020-4-1082）低熔点四元硝酸盐圆管内受迫对流换热特性……（2020-4-1091）泡沫铁/石蜡复合相变储能材料放热过程及其热量传递规律………………………………………………………（2020-4-1098）纳米增强型复合相变材料的传热特性………………（2020-4-1105）铌元素在锂离子电池中的应用……………………（2020-5-1443）有机物衍生的锂硫电池正极材料研究进展………（2020-5-1454）赝电容特性的三维SnS2/碳复合材料的制备及其储锂性能………………………………………………………（2020-5-1467）NASICON结构Li1+xAlxTi2−x(PO4)3（0≤x≤0.5）固体电解质研究进展………………………………………………（2020-5-1472）锂离子电池极片层数对热积累效应的影响………（2020-5-1489）锌空气电池非贵金属双功能阴极催化剂研究进展………………………………………………………（2020-5-1497）液晶电解质在锂离子电池中的应用进展…………（2020-6-1595）基于溶解沉积机制锂硫电池的研究进展简评……（2020-6-1606）锂离子电池硅基负极比容量提升的研究进展……（2020-6-1614）锂金属电池电解液组分调控的研究进展…………（2020-6-1629）废旧锂离子电池有机酸湿法冶金回收技术研究进展………………………………………………………（2020-6-1641）纳米二氧化硅改性PV APB水凝胶电解质及其在超级电容器中的应用………………………………………………………（2020-6-1651）石墨烯氮掺杂调控及对电容特性影响机制研究进展………………………………………………………（2020-6-1657）铁基氧化还原液流电池研究进展及展望…………（2020-6-1668）锌镍单液流电池发展现状…………………………（2020-6-1678）电化学还原二氧化碳电解器相关研究概述及展望………………………………………………………（2020-6-1691）助熔剂法制备单晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料……（2020-6-1702）涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能的影响……………（2020-6-1714）石墨烯面间距和碳纳米管直径对双电层电容器电容的影响………………………………………………………（2020-6-1720）基于水合盐的热化学吸附储热技术研究进展……（2020-6-1729）木质素在储能领域中的应用研究进展……………（2020-6-1737）基于微通道平板换热器的相变材料放热性能影响研究………………………………………………………（2020-6-1747）新型低熔点混合熔盐储热材料的开发……………（2020-6-1755）溶胶凝胶燃烧合成纳米NiO对太阳盐微结构和热性能的影响………………………………………………………（2020-6-1760）月桂酸/十四醇/二氧化硅定形相变材料的制备及性能研究………………………………………………………（2020-6-1768）高温熔盐基纳米流体热物性的稳定性研究………（2020-6-1775）板式相变储能单元的蓄热特性及其优化…………（2020-6-1784）基于热电制冷的动力电池模组散热性能研究……（2020-6-1790）基于LBM的三角腔固液相变模拟…………………（2020-6-1798）高速储能飞轮转子芯轴-轮毂连接结构优化设计…（2020-6-1806）储能系统与工程基于IFA-EKF的锂电池SOC估算……………………（2020-1-117）基于多尺度锂离子电池电化学及热行为仿真实验研究…………………………………………………………（2020-1-124）MM第6期《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引基于高斯过程回归的锂离子电池SOC估计…………（2020-1-131）基于ACO-BP神经网络的锂离子电池容量衰退预测…………………………………………………………（2020-1-138）基于改进EKF算法变温度下的动力锂电池SOC估算…………………………………………………………（2020-1-145）基于化学吸/脱附固态储氢的PEMFC动力系统耦合特性研究…………………………………………………………（2020-1-152）一种考虑可再生能源不确定性的分布式储能电站选址定容规划方法…………………………………………………………（2020-1-162）基于变分模态分解的混合储能容量优化配置………（2020-1-170）一种适用于复合储能的双向DC/DC变换器…………（2020-1-178）基于蒙特卡罗源荷不确定性处理的独立微网优化配置…………………………………………………………（2020-1-186）复杂运营环境下快充型公交充电策略优化方法……（2020-1-195）应用于城轨列车混合储能系统的能量管理策略……（2020-1-204）基于相变蓄冷技术的冷链集装箱性能研究…………（2020-1-211）清洁供暖储热技术现状与趋势………………………（2020-3-861）电动汽车混合储能系统自适应能量管理策略研究…（2020-3-878）基于液体介质的锂离子动力电池热管理系统实验分析…………………………………………………………（2020-3-885）基于储能效率分析的CAES地下储气库容积分析……2020-3-892）基于准PR控制的飞轮储能UPS系统………………（2020-3-901）基于磁悬浮储能飞轮阵列的地铁直流电能循环利用系统及实验研究…………………………………………………………（2020-3-910）基于天牛须搜索遗传算法的风光柴储互补发电系统容量优化配置研究…………………………………………………（2020-3-918）基于SVPWM的二极管箝位逆变器中点电压控制…（2020-3-927）飞跨电容型三电平电路在超级电容能馈系统中的应用研究…………………………………………………………（2020-3-935）半球形顶太阳能蓄热水箱内置错层隔板结构及运行参数优化…………………………………………………………（2020-3-942）针刺和挤压作用下动力电池热失控特性与机理综述…………………………………………………………（2020-4-1113）高能量密度锂离子电池结构工程化技术探讨………（2020-4-1127）锂离子电池低温充电老化建模及其充电策略优化…（2020-4-1137）基于自适应扩展卡尔曼滤波的锂离子电池荷电状态估计…………………………………………………………（2020-4-1147）基于粒子群算法的最小二乘支持向量机电池状态估计…………………………………………………………（2020-4-1153）基于三矢量的储能型准Z源光伏逆变器模型预测电流控制…………………………………………………………（2020-4-1159）基于外部储能式动力电池放电均衡系统仿真研究…（2020-4-1167）基于热电制冷的车用太阳能空调系统………………（2020-4-1178）锂离子电池电力储能系统消防安全现状分析……（2020-5-1505）三元软包动力锂电池热安全性……………………（2020-5-1517）成组结构对锂离子电池相变热管理性能的影响…（2020-5-1526）韩国锂离子电池储能电站安全事故的分析及思考………………………………………………………（2020-5-1539）基于特征组合堆叠融合集成学习的锂离子动力电池SOC估算………………………………………………………（2020-5-1548）大规模电池储能调频应用运行效益评估…………（2020-6-1828）跨季节复合储热系统储/释热特性…………………（2020-6-1837）基于分布式能源系统的蓄冷蓄热技术应用现状…（2020-6-1847）某型集装箱储能电池模块的热设计研究及优化…（2020-6-1858）某型集装箱储能电池组冷却风道设计及优化……（2020-6-1864）集装箱储能系统降能耗技术………………………（2020-6-1872）参与一次调频的双馈式可变速抽水蓄能机组运行控制………………………………………………………（2020-6-1878）空冷型质子交换膜燃料电池系统效率的实验研究………………………………………………………（2020-6-1885）用户侧电化学储能装置最优系统配置与充放电策略研究………………………………………………………（2020-6-1890）西北电网储能独立参与电网调峰的模拟分析……（2020-6-1897）基于多模式协调的飞轮储能系统故障穿越控制方法………………………………………………………（2020-6-1905）内燃机增压-压缩空气储能冷热电联产系统………（2020-6-1917）新储能体系氟离子穿梭电池研究进展……………………………（2020-1-217）储能测试与评价三元锂离子动力电池热失控及火灾特性研究………（2020-1-239）圆柱形高镍三元锂离子电池高温热失控实验研究…（2020-1-249）交互多模型无迹卡尔曼滤波算法预测锂电池SOC…（2020-1-257）锂离子电池组结构热仿真……………………………（2020-1-266）磷酸铁锂动力电池备电工况寿命试验研究及分析…（2020-2-638）全钒液流电池建模与流量特性分析…………………（2020-2-645）基于反馈最小二乘支持向量机锂离子状态估计……（2020-3-951）基于高斯混合回归的锂离子电池SOC估计…………（2020-3-958）高电压锂离子电池间歇式循环失效分析及改善……（2020-3-964）基于锂离子电池简化电化学模型的参数辨识………（2020-3-969）基于反激变换器的串联电池组新型均衡方法研究…（2020-3-979）基于动态综合型等效电路模型的动力电池特性分析…………………………………………………………（2020-3-986）811型动力电池内部温度及生热特性测试与分析…（2020-3-993）飞轮储能游梁式抽油机仿真分析……………………（2020-4-1186）基于自适应CKF的老化锂电池SOC估计…………（2020-4-1193）一种改进的支持向量机回归的电池状态估计……（2020-4-1200）基于高斯过程回归的UKF锂离子电池SOC估计…（2020-4-1206）基于EEMD-GSGRU的锂电池寿命预测……………（2020-5-1566）燃料电池物流车城市应用准备度评价……………（2020-5-1574）基于IBA-PF的锂电池SOC估算……………………（2020-5-1585）锂离子电池安全预警方法综述……………………（2020-6-1926）基于BMS的锂离子电池建模方法综述……………（2020-6-1933）基于BP-PSO算法的锂电池低温充电策略优化……（2020-6-1940）基于分布估计算法LSSVM的锂电池SOC预测……（2020-6-1948）基于改进粒子滤波的锂电池SOH预测……………（2020-6-1954）三元锂离子电池多目标热优化……………………（2020-6-1961）基于LSTM-DaNN的动力电池SOC估算方法……（2020-6-1969）锂电池满充容量的自适应估计方法………………（2020-6-1976）基于载波移相调制的模块化多电平电池储能系统直流侧建模………………………………………………………（2020-6-1982）耦合温度的锂离子电池机理建模及仿真试验………（20206-1991）储能标准与规范锂离子电池储能系统BMS的功能安全分析与设计…（2020-1-271）储能系统锂离子电池国内外安全标准对比分析……（2020-1-279）锂离子电池热失控泄漏物与毒性检测方法（2020-2-草案）…………………………………………………………（2020-2-633）储能经济技术性分析电化学储能在发电侧的应用…………………………（2020-1-287）基于文献计量的储能技术国际发展态势分析………（2020-1-296）分布式储能发展的国际政策与市场规则分析………（2020-1-306）MMI2020年第9卷储能科学与技术庆祝陈立泉院士八十寿辰专刊基于碳酸酯基电解液的4.5V电池……………………（2020-2-319）电解液组成对固相转化机制硫电极性能的影响……（2020-2-331）全固态锂硫电池正极中离子输运与电子传递的平衡…………………………………………………………（2020-2-339）P2-O3复合相富锂锰基正极材料的合成及性能研究…………………………………………………………（2020-2-346）锂离子电池正极材料β-Li0.3V2O5的电化学性能研究…………………………………………………………（2020-2-353）低温熔融盐辅助高效回收废旧三元正极材料………（2020-2-361）锂合金薄膜层保护金属锂负极的机理………………（2020-2-368）尖晶石锰酸锂正极在Water-in-salt电解液中的电化学性能…………………………………………………………（2020-2-375）探究锡在钠离子电池层状铬基正极材料中的作用…（2020-2-385）基于多氟代醚和碳酸酯共溶剂的钠离子电池电解液特性…………………………………………………………（2020-2-392）动力电池轻度电滥用积累造成的性能和安全性劣化研究…………………………………………………………（2020-2-400）三元前驱体微观形貌结构对LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2正极材料性能的影响……………………………………………（2020-2-409）固体氧化物燃料电池高催化活性阴极材料SrFeFxO3-x-δ…………………………………………………………（2020-2-415）压缩空气储能系统膨胀机调节级配气特性数值研究…………………………………………………………（2020-2-425）低熔点混合硝酸熔盐的制备及性能分析……………（2020-2-435）原位合成纳米ZnO对太阳盐比热容的影响…………（2020-2-440）高能量密度锂电池开发策略…………………………（2020-2-448）锂离子固体电解质研究中的电化学测试方法………（2020-2-479）基于硫化物固体电解质全固态锂电池界面特性研究进展…………………………………………………………（2020-2-501）钠离子电池：从基础研究到工程化探索……………（2020-2-515）固态电解质锂镧锆氧（LLZO）的研究进展………（2020-2-523）三元NCM锂离子电池高电压电解质的研究进展…（2020-2-538）双离子电池研究进展…………………………………（2020-2-551）锂离子电池纳米硅碳负极材料研究进展……………（2020-2-569）高安全性锂电池电解液研究与应用…………………（2020-2-583）未来科学城储能技术专刊锂离子电池全生命周期内评估参数及评估方法综述…………………………………………………………（2020-3-657）电池储能技术研究进展及展望………………………（2020-3-670）燃料电池车载储氢瓶结构对加氢温升的影响………（2020-3-679）燃料电池系统氢气利用率的试验研究………………（2020-3-684）可再生能源电解制氢成本分析………………………（2020-3-688）基于国产三型瓶的氢气加注技术开发………………（2020-3-696）35MPa/70MPa加氢机加注性能综合评价研究……（2020-3-702）碳布电极材料对全钒液流电池性能的影响…………（2020-3-707）全钒液流电池碳纤维纸电极的表面改性……………（2020-3-714）潮汐式地热能储能供热调峰系统效益分析…………（2020-3-720）陆上风场液流电池储能经济性分析…………………（2020-3-725）钢铁行业中低温烟气余热相变储热装置特性分析…（2020-3-730）基于价值流分析的微网储能系统建模与控制方法…（2020-3-735）水溶性沥青基多孔炭的电性能………………………（2020-3-743）铁-铬液流电池250kW/1.5MW·h示范电站建设案例分析…………………………………………………………（2020-3-751）储能专利基于专利的无机固态锂电池电解质技术发展研究………………………………………………………（2020-3-1001）高比特性高压锂离子电池组技术专利分析………（2020-4-1214）储能教育储能科学与技术专业本科生培养计划的建议……（2020-4-1220）钠离子电池技术专刊钠离子电池标准制定的必要性……………………（2020-5-1225）非水系钠离子电池的电解质研究进展……………（2020-5-1234）钠离子无机固体电解质研究进展…………………（2020-5-1251）钠离子硫化物固态电解质研究进展………………（2020-5-1266）NASICON结构钠离子固体电解质及固态钠电池应用研究进展………………………………………………………（2020-5-1284）钠离子电池聚合物电解质研究进展………………（2020-5-1300）钠离子电池电解质安全性：改善策略与研究进展………………………………………………………（2020-5-1309）钠离子电池金属氧/硫/硒化物负极材料研究进展…（2020-5-1318）钠离子电池层状氧化物正极：层间滑移，相变与性能………………………………………………………（2020-5-1327）钠离子电池层状正极材料研究进展………………（2020-5-1340）钠离子电池钒基聚阴离子型正极材料的发展现状与应用挑战………………………………………………………（2020-5-1350）基于无机钠离子导体的固态钠电池研究进展……（2020-5-1370）过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池中的研究进展………………………………………………………（2020-5-1383）钠离子电池层状氧化物正极材料的表面修饰研究………………………………………………………（2020-5-1396）以废旧锰酸锂正极为原料制备Li0.25Na0.6MnO2钠离子电池正极材料的研究…………………………………………（2020-5-1402）钠离子电池正极材料VOPO4·2H2O纳米片的合成与电化学性能…………………………………………………（2020-5-1410）钠离子电池层状过渡金属氧化物中阴离子氧的氧化还原反应活性调控………………………………………………（2020-5-1416）产经动态普星聚能继续深耕储能市场：植根长三角，放眼全世界………………………………………………………（2020-5-1593）MMII。
Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(2)O_(2)F的合成及其在钠离子电池中的应用
第27卷第1期电化学 VoL 27 No. 2021 年 2 月JOURNAL OF ELECTROCHEMISTRY Feb. 2021[Article]DOI: 10.13208/j.electrochem. 191230Na3V2(P04)202F的合成及其在钠离子电池中的应用吴凯*(宁德时代新能源科技股份有限公司，福建宁德352106)摘要：目前，合成NaWJPOAOWNVPF)材料的方法包括高温固相法、水热法、溶剂热法等，这些方法均不利于该 材料的大规模工业化生产。
本文开发了温和的低温共沉淀法合成N V PF材料，该材料首次放电容量为lOSAmAlvg-1, 首次效率为90.16%。
经过简单的热处理过程，可以有效去除由于液相合成带来的结晶水以及吸附在材料表面的羟 基，同时还可以提高材料的结晶度，使得材料的首次放电容量提高到124.3 m A h*g'首次效率提高到96.06%。
以热处理后的N V PF材料为正极，商业化硬碳为负极组装的全电池表现出了优异的循环性能和倍率性能，1C下循 环1200次后容量保持率仍有94.6%,4C倍率下的放电容量仍有基准倍率（0.33 C)的86%。
该方法有助于NVPF 材料的大规模工业化生产。
关键词：Na3V2(P04)202F; NVPF;共沉淀法；电化学性能；钠离子电池1引言2020年中国以风电、光伏发电为代表的可再生能源装机容量在电源占比中有望提升至15%。
到2050年，新能源在发电领域将占据50%比例。
然而风、光电等新能源有不稳定和不连续等特点，难于并网。
大规模储能可以有效消纳可再生能源发电，从而在很大程度上提高风光电等人网效率的同时，为实现电力的削峰填谷、改善电力供需矛盾、提高发电设备利用率、发展智能电网等方面起到不可替代的作用。
由于钠资源储量丰富，便于开 采、价格便宜，钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池[“2]。
目前，已开发的钠离子电池正极材料包括过渡 金属氧化物、聚阴离子型化合物、普鲁士蓝类化合物 等叫。
普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展
第49卷第6期 2021年6月硅 酸 盐 学 报Vol. 49，No. 6 June ，2021JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.20200596普鲁士蓝基电致变色薄膜制备及性能的研究进展王印庚，王立坤，蔡文豪，曾 毅，弓志明，赵洪力(亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，燕山大学材料科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004)摘 要：讨论了普鲁士蓝(PB)的电致变色机制，总结了近年来国内外学者为提高其电致变色性能进行的研究。
概述了目前制备PB 薄膜的主要方法及其工艺与性能的关系，陈述了PB 与其他材料复合对电致变色器件性能改善的机理。
说明了缩短离子扩散距离、增大与离子层接触面积及改善基底导电性是提高PB 电致变色器件性能的重要方法。
最后提出PB 电致变色器件的未来的开发不应再仅局限于提高其光学和电学性能，更多的应该是与柔性材料复合集成多种功能以拓展电致变色器件的应用范围。
关键词：普鲁士蓝；电致变色；制备方法；复合薄膜中图分类号：TB321 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2021)06–1157–10 网络出版时间：2021–04–06Research Progress on Preparation and Properties of Prussian Blue Electrochromic FilmsWANG Yingeng , WANG Likun , CAI Wenhao , ZENG Yi , GONG Zhiming , ZHAO Hongli(State Key Laboratory of Metastable Materials Preparation Technology and Science, College of Materials Science and Engineering,Yanshan University, Qinhuangdao 066004, Hebei, China)Abstract: This review represented the electrochromic mechanism of Prussian blue (PB), and summarized recent research work on the improvement of the electrochromic performance of PB. The main methods of preparing PB thin films and the relationship between the process and the properties were described. The mechanism of improving the properties of electrochromic devices by combining PB with other materials was emphatically given. It is indicated that increasing the contact area with the ion layer and improving the conductivity of the base both are effective approaches to improve the electrochromic devices of PB. In addition, the future development of PB electrochromic devices is integrated with flexible materials to expand the application range of electrochromic devices besides the improvement of the optical and electrical performance.Keywords: Prussian blue; electrochromic; modified method; composite film电致变色器件(ECDs)由于能在外界电压作用下可逆地改变其光学特性而备受关注，在节能智能窗[1–2]、防眩镜[3]和高对比度显示器[4–5]等方面具有巨大的应用前景，将来，其应用范围还会进一步增加，例如，与柔性材料结合制备可折叠可穿戴型ECDs 将会有巨大的应用价值；与太阳能电池相结合，构成无需外接电源的变色体系，这是一项节能、环保的绿色技术，在如今能源短缺的时代，电致变色(EC)技术将具有更重要的社会意义。
《钠离子电池正极材料普鲁士蓝的合成及性能研究》范文
《钠离子电池正极材料普鲁士蓝的合成及性能研究》篇一一、引言随着科技的发展和社会的进步，人们对能源的需求越来越大，传统的能源供应方式已无法满足人类的需求。
因此，发展新型的能源储存技术显得尤为重要。
其中，钠离子电池因资源丰富、价格低廉和环境友好等优点受到了广泛的关注。
正极材料作为钠离子电池的关键部分，其性能的优劣直接决定了电池的整体性能。
普鲁士蓝作为一种新型的正极材料，具有高比容量、良好的循环稳定性和较低的成本等优点，因此受到了广泛的研究和关注。
本文旨在研究普鲁士蓝的合成方法及其性能，为钠离子电池的发展提供理论依据。
二、普鲁士蓝的合成普鲁士蓝的合成主要采用共沉淀法。
首先，将铁盐、亚铁盐和氰化物按照一定的比例混合，在搅拌的条件下加入氢氧化钠溶液，调节pH值。
然后，将混合溶液加热至一定温度，保持一定时间，使反应充分进行。
最后，通过离心、洗涤、干燥等步骤得到普鲁士蓝前驱体。
将前驱体在高温下进行煅烧，即可得到普鲁士蓝正极材料。
三、普鲁士蓝的性能研究1. 结构表征通过X射线衍射（XRD）对合成的普鲁士蓝进行结构表征，结果表明，合成的普鲁士蓝具有典型的立方相结构，与文献报道的结果一致。
此外，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对普鲁士蓝的形貌进行观察，发现其具有均匀的颗粒分布和良好的结晶性。
2. 电化学性能在半电池测试中，普鲁士蓝正极材料表现出较高的比容量和良好的循环稳定性。
在一定的充放电速率下，其比容量能够达到理论值的较高水平。
此外，在长时间的循环过程中，其容量保持率较高，表明其具有良好的循环稳定性。
3. 安全性普鲁士蓝正极材料在高温和过充等条件下表现出较好的安全性。
在高温环境下，其结构稳定性较好，没有出现明显的热失控现象。
此外，在过充条件下，其电压平台稳定，没有出现明显的电压突增现象。
四、结论本文采用共沉淀法成功合成了普鲁士蓝正极材料，并对其结构、电化学性能和安全性进行了研究。
结果表明，普鲁士蓝具有典型的立方相结构、较高的比容量、良好的循环稳定性和较高的安全性。
《钠离子电池正极材料普鲁士蓝的合成及性能研究》范文
《钠离子电池正极材料普鲁士蓝的合成及性能研究》篇一一、引言随着人们对可再生能源和绿色能源的日益关注，储能技术已成为当今科研领域的重要研究方向。
钠离子电池作为一种具有高成本效益和环境友好的储能技术，其正极材料的研究显得尤为重要。
普鲁士蓝（PB）因其丰富的元素组成、较高的电化学性能及较低的成本而成为近年来研究的热点。
本文将就钠离子电池正极材料普鲁士蓝的合成及性能进行深入研究。
二、普鲁士蓝的合成1. 材料与试剂普鲁士蓝的合成需要的主要材料和试剂包括铁盐、亚铁盐、氰化物等。
这些材料应选用高纯度，以保证合成出的普鲁士蓝具有优良的电化学性能。
2. 合成方法普鲁士蓝的合成主要采用溶液法，具体步骤包括：将铁盐和亚铁盐溶解在适量的溶剂中，然后加入氰化物，在一定的温度和pH值条件下进行反应，最后经过离心、洗涤、干燥等步骤得到普鲁士蓝。
三、普鲁士蓝的性能研究1. 结构表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对合成的普鲁士蓝进行结构表征，分析其晶体结构、形貌等特性。
2. 电化学性能测试通过循环伏安法（CV）、恒流充放电测试等方法对普鲁士蓝的电化学性能进行测试。
结果表明，普鲁士蓝具有较高的比容量、良好的循环稳定性和较高的充放电效率。
四、结果与讨论1. 结构分析XRD和SEM结果表明，合成的普鲁士蓝具有典型的立方晶体结构，颗粒分布均匀，形貌规整。
这有利于提高其电化学性能。
2. 电化学性能分析普鲁士蓝在钠离子电池中表现出较高的比容量、良好的循环稳定性和较高的充放电效率。
这主要归因于其丰富的元素组成、合理的晶体结构和适当的孔隙结构。
此外，普鲁士蓝的合成成本较低，具有较高的实际应用价值。
五、结论本文通过溶液法成功合成了普鲁士蓝，并对其结构及电化学性能进行了深入研究。
结果表明，普鲁士蓝具有优异的电化学性能，是一种具有潜力的钠离子电池正极材料。
然而，普鲁士蓝的合成条件和性能还需进一步优化，以提高其实际应用价值。
未来研究可关注普鲁士蓝的掺杂、包覆等改性方法，以提高其电化学性能和稳定性。
铁基普鲁士蓝正极材料的宏量制备及电化学储钠性能
铁基普鲁士蓝正极材料的宏量制备及电化学储钠性能首先，铁基普鲁士蓝的制备可以采用溶剂热法、水热法和固相法等多种方法。
其中，溶剂热法是一种常用的制备方法。
具体步骤如下：将适量的亚铁氰化钠和适量的过渡金属盐溶解在溶剂中，然后加热至适当温度并搅拌一段时间，使反应发生。
随后，将反应产物离心、洗涤和干燥即可得到铁基普鲁士蓝材料。
在宏量制备铁基普鲁士蓝正极材料的过程中，需要注意以下几个问题。
首先，选择合适的溶剂和配位基团是保证反应顺利进行的重要因素。
其次，控制反应温度和反应时间是制备高品质铁基普鲁士蓝材料的关键。
此外，在后续处理过程中，洗涤和干燥的条件也需要注意，以避免产物的污染和结构的破坏。
接下来，我们将重点介绍铁基普鲁士蓝的电化学储钠性能。
铁基普鲁士蓝正极材料具有较高的比容量和优良的循环稳定性，是一种理想的储钠材料。
在电化学过程中，铁基普鲁士蓝正极材料能够实现钠离子的可逆插入/脱出，从而实现能量的储存和释放。
研究表明，铁基普鲁士蓝正极材料的循环稳定性和比容量受到许多因素的影响。
首先，材料的晶体结构和晶体形貌对其电化学性能具有重要影响。
晶体结构的稳定性和孔隙结构的合理设计可以提高材料的循环稳定性和钠离子的嵌入/脱出速率。
其次，电极的制备方法和电极材料的组成也会对电化学性能产生一定影响。
合理选择电极材料和添加剂，可以改善电极的电导率和嵌入/脱出动力学特性。
此外，材料的染料负载和纳米化处理等方法也被用来提高铁基普鲁士蓝正极材料的电化学性能。
将染料负载在铁基普鲁士蓝表面，可以增加材料的比表面积和离子传导性能；通过纳米化处理，可以有效缩短离子扩散路径，提高材料的循环稳定性和容量。
综上所述，铁基普鲁士蓝作为一种具有潜力的正极材料，其宏量制备和电化学储钠性能的研究为其在储能领域的应用提供了了解。
随着科学技术的不断进步，相信铁基普鲁士蓝正极材料的性能将不断提升，为新型储钠材料的发展提供更多可能性。
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料：探索未来能源存储的新前景【导言】随着全球能源需求的增长和对清洁能源的追求，电池技术的发展日益受到重视。
近年来，钠离子电池作为一种有希望取代锂离子电池的新型能源存储技术，备受关注。
而钠离子电池的正极材料作为关键组成部分，其性能优劣直接影响到电池的性能和可靠性。
本文将对钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料进行深入探讨，并从多个角度对其进行评估。
【正文】一、钠离子电池简介1. 钠离子电池的背景与意义钠离子电池与锂离子电池类似，但钠资源丰富且成本相对较低，因此具有潜力成为可替代锂离子电池的高性价比能源储存技术。
目前，钠离子电池在能源领域的应用还存在一些挑战，如循环寿命较短、能量密度较低等，但其前景巨大。
2. 钠离子电池的结构与工作原理钠离子电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
其中，正极材料的选择对电池性能起着关键作用。
正极接受并储存来自负极的钠离子，将其在充放电过程中释放出来。
正极材料的设计和开发是钠离子电池研究的重点。
二、普鲁士蓝类似物材料的特点与应用3. 普鲁士蓝的基本概念和性质普鲁士蓝是一种具有特殊结构的配位聚合物，其晶格中包含大量的钠离子储存位点，因此具有良好的钠离子储存和释放性能。
一些普鲁士蓝类似物材料在钠离子电池正极材料方面表现出了极大的潜力。
4. 普鲁士蓝类似物材料的结构和合成方法普鲁士蓝类似物材料广泛存在于自然界中的金属氰化物化合物中，并且可以通过化学方法合成。
目前，人们常用的合成方法有溶剂热法、水热法、共沉淀法等。
5. 普鲁士蓝类似物材料在钠离子电池中的应用前景普鲁士蓝类似物材料在钠离子电池正极中的应用前景广阔。
其在电池性能方面的优势主要包括高容量、优异的循环稳定性和良好的反应动力学特性。
普鲁士蓝类似物材料还具有丰富的结构多样性，可以通过调控合成方法和晶格结构进行性能优化。
三、对普鲁士蓝类似物材料进行评估6. 性能评估方法及标准对于正极材料的性能评估，常用的指标包括容量、循环寿命和充放电速率等。
普鲁士蓝基杂化材料的合成与电化学性能研究
普鲁士蓝基杂化材料的合成与电化学性能研究普鲁士蓝基杂化材料的合成与电化学性能研究摘要：普鲁士蓝是一种重要的功能材料，具有优良的电化学性质。
近年来，普鲁士蓝基杂化材料备受关注，其优异的电化学性能使其成为一种极具潜力的电化学催化剂和电化学能量存储材料。
本文以普鲁士蓝为基础，结合不同的杂化材料，通过不同合成方法得到一系列普鲁士蓝基杂化材料，并对它们的电化学性能进行了研究。
结果表明，杂化材料的引入极大地增强了普鲁士蓝的电化学活性。
同时，杂化材料对普鲁士蓝的电化学反应机理具有一定的影响，进一步推动了普鲁士蓝基杂化材料的研究。
关键词：普鲁士蓝；杂化材料；电化学性能；合成；催化剂；能量存储1.引言普鲁士蓝是一种具有传统催化剂和能量存储材料应用的优良电化学性质的重要功能材料。
近年来，随着新型能源的需求越来越强烈，普鲁士蓝材料被广泛应用于电化学催化剂和电化学能量存储材料的领域。
然而，普鲁士蓝在某些应用领域的性能和稳定性都存在一定的不足。
为了克服这些问题，研究人员开始将普鲁士蓝与其他材料杂化以获得新的材料，并进一步提高普鲁士蓝的电化学性能。
因此，普鲁士蓝基杂化材料受到了广泛的重视。
2.普鲁士蓝基杂化材料的合成普鲁士蓝与其他材料的结合可通过多种方法实现，例如化学还原法、水热法、共沉淀法等。
本文以前人研究过的普鲁士蓝基杂化材料为基础，结合自己的研究经验，通过不同的合成方法得到了多种普鲁士蓝基杂化材料。
3.电化学性能研究通过电化学测试，对所得到的普鲁士蓝基杂化材料的电化学性能进行了分析。
结果表明，杂化材料的引入极大地增强了普鲁士蓝的电化学活性。
同时，杂化材料对普鲁士蓝的电化学反应机理具有一定的影响。
例如，在一些杂化材料中，反应与电荷转移存在相关性。
4.结论本文成功合成了一系列普鲁士蓝基杂化材料，并对它们的电化学性能进行了研究。
结果表明，杂化材料的引入对普鲁士蓝的电化学性能具有重要的影响。
这些结论不仅为普鲁士蓝基杂化材料的制备和开发提供了理论依据，而且为今后进一步研究和应用普鲁士蓝基杂化材料提供了新方向5. 探讨与展望普鲁士蓝基杂化材料在电化学能量存储和电化学传感等领域具有广泛的应用前景。
水系钠离子电池普鲁士蓝正极材料的制备与电化学性能研究
水系钠离子电池普鲁士蓝正极材料的制备与电化学性能研究水系钠离子电池是一种新型的可再充电电池，其具有较高的能量密度和低成本，因此在能源领域具有很大的应用前景。
普鲁士蓝作为一种重要的正极材料，具有较高的钠离子储存能力和优异的电化学性能。
因此，研究普鲁士蓝正极材料的制备方法以及其在水系钠离子电池中的电化学性能对于电池性能的提升和应用的推广具有重要意义。
首先，制备水系钠离子电池普鲁士蓝正极材料需要选择适合的合成方法。
传统的合成方法包括沉淀法、水热法和溶剂热法等。
在沉淀法中，通过将适量的钠离子和铁离子的水溶液混合，并加入适量的碳酸氢钠作为沉淀剂，控制反应条件和沉淀时间，最终得到普鲁士蓝晶体。
在水热法中，通过在高温高压的反应条件下将适量的钠离子和铁离子水溶液混合，在反应中形成普鲁士蓝。
在溶剂热法中，可以通过选择合适的溶剂和反应条件，将适量的钠离子和铁离子水溶液溶于溶剂中，加热反应得到普鲁士蓝。
此外，还可以使用其它合适的合成方法制备普鲁士蓝正极材料，以提高普鲁士蓝的结晶度和电化学性能。
其次，研究普鲁士蓝正极材料在水系钠离子电池中的电化学性能。
通过循环伏安法和恒流充放电测试等手段，可以测试普鲁士蓝正极材料的电化学反应过程和电化学性能。
通过分析普鲁士蓝正极材料在电池中的循环稳定性、容量和能量密度等电化学性能指标，评价普鲁士蓝正极材料在水系钠离子电池中的性能表现。
同时，还可以通过对普鲁士蓝材料进行表面修饰、材料组分调控和结构优化等手段，进一步提高普鲁士蓝正极材料的电化学性能。
最后，研究普鲁士蓝正极材料的制备和电化学性能对于提高水系钠离子电池的循环稳定性和储能能力具有重要意义。
通过合理的制备方法和材料优化，可以获得具有高容量和长循环寿命的普鲁士蓝正极材料。
同时，通过对其电化学性能的研究和分析，可以为进一步优化普鲁士蓝正极材料的电化学性能提供理论基础，并为其在水系钠离子电池领域的应用拓宽思路。
总之，研究水系钠离子电池普鲁士蓝正极材料的制备与电化学性能对于电池性能的提升和应用的推广具有重要意义。
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料摘要：一、钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料简介1.钠离子电池正极材料的重要性2.普鲁士蓝类似物材料的特点二、钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料的制备方法1.传统制备方法2.改进制备方法三、钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料的性能与应用1.电化学性能2.循环稳定性3.应用领域四、钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料的发展趋势与展望1.优化材料结构2.提高性能3.拓展应用范围正文：钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料是一种具有很高应用潜力的钠离子电池正极材料。
在当今社会，随着便携式电子设备、电动汽车等行业的迅速发展，对高效、低成本、环境友好的能源存储技术的需求日益增长。
钠离子电池作为一种潜在的替代技术，受到了广泛的关注。
正极材料作为钠离子电池的关键组成部分，对其性能起着决定性的作用。
普鲁士蓝类似物材料由于其独特的结构和性能，成为钠离子电池正极材料的研究热点。
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料的制备方法主要有传统制备方法和改进制备方法。
传统制备方法主要包括共沉淀法、水热法等，这些方法虽然工艺成熟，但存在产率低、纯度不高、形貌不规则等问题。
为了克服这些缺点，研究者们不断尝试改进制备方法，如采用溶剂热法、离子交换法等，以期获得具有更优性能的材料。
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料具有出色的电化学性能和循环稳定性。
在钠离子电池中，正极材料需要具备较高的比容量、良好的倍率性能和循环稳定性。
普鲁士蓝类似物材料由于其开放的框架结构和二维离子传输通道，可以实现快速钠离子扩散，从而提高电池的性能。
此外，普鲁士蓝类似物材料还具有较高的结构稳定性，使其在循环过程中能够保持良好的性能。
钠离子电池正极普鲁士蓝类似物材料在多个领域具有广泛的应用前景。
由于其优异的性能，普鲁士蓝类似物材料可应用于便携式电子设备、电动汽车、大规模储能系统等场景。
随着制备方法的不断优化和性能的提高，普鲁士蓝类似物材料有望在未来能源存储领域发挥更大的作用。
普鲁士蓝类似物钠电综述
普鲁士蓝类似物钠电综述
普鲁士蓝类似物（PBAs）是一种具有开放型三维通道的材料，使钠离子能够在隧道中快速迁移，因此具有较好的结构稳定性和优异的倍率性能，是钠离子电池正极材料主流材料之一。
PBAs最初被用作颜料和染料，但在化学界，其优异的电化学性能使其成为钠离子电池正极材料的研究热点。
相比其他正极材料，PBAs具有电压平台较高、离子通道大、比容量大、廉价无毒易制备等优点。
然而，PBAs也存在一些缺点，如导电性和循环寿命较差，以及氰化物具有潜在毒性。
目前，PBAs的制备方法主要是共沉淀法和水热法。
为了改善材料的性能，通常采用包覆、掺杂、高温干燥处理等方式。
材料改性需要使用到蜂巢磨，这是一种机械式研磨机，倡导先解聚再干燥，同步实现磨、干燥、分选和粉末的表面化学处理，同时对湿磨滤饼和浆料进行烘干解聚。
国内外电池企业中，普鲁士白材料、铁基普鲁士蓝材料等均有所应用布局。
随着研究的深入，PBAs在钠电中的应用前景广阔。
普鲁士蓝正极材料水热法合成工艺
普鲁士蓝正极材料水热法合成工艺普鲁士蓝正极材料是一种重要的电池材料，其在锂离子电池、超级电容器等领域有着广泛的应用。
水热法是一种常用的制备普鲁士蓝正极材料的合成工艺。
本文将从合成原理、实验条件和工艺优化等方面介绍普鲁士蓝正极材料的水热法合成工艺。
一、合成原理：普鲁士蓝正极材料的化学式为KFeFe(CN)6，其结构中含有六配位的铁离子和氰基。
水热法合成普鲁士蓝正极材料的过程主要是通过高温高压下的反应使金属离子与配体离子发生配位反应，形成普鲁士蓝结构。
水热法的优势在于反应速度快、晶体质量好、晶体尺寸可调控等。
二、实验条件：1. 原料选择：合成普鲁士蓝正极材料的常用原料为硝酸铁(III)、氰化钾等；2. 溶剂选择：水热法合成需要选择适当的溶剂，一般选择水作为溶剂；3. 反应温度：水热法合成需要在高温下进行，一般选择150-200摄氏度的反应温度；4. 反应时间：反应时间的长短会影响普鲁士蓝正极材料的晶体尺寸，一般选择数小时至一天的反应时间。
三、工艺优化：1. 溶液浓度：溶液浓度对普鲁士蓝正极材料的晶体尺寸有很大影响，过高或过低的浓度都会导致晶体尺寸不理想。
因此，在合成过程中需要选择合适的溶液浓度；2. 反应温度：反应温度对普鲁士蓝正极材料的结晶度和形态有很大影响。
一般情况下，较高的反应温度有利于形成较大的晶体，但过高的温度会导致晶体尺寸过大，影响其电化学性能；3. 反应时间：反应时间的长短对普鲁士蓝正极材料的晶体尺寸和结晶度有着重要影响。
适当延长反应时间可以得到更好的结晶效果，但过长的反应时间会导致晶体尺寸过大。
总结：普鲁士蓝正极材料的水热法合成工艺是一种常用且有效的制备方法。
通过合理选择原料、溶剂和反应条件，可以得到具有优良电化学性能的普鲁士蓝正极材料。
在实际应用中，还需要对合成工艺进行进一步优化，以满足不同领域对普鲁士蓝正极材料的需求。
普鲁士蓝类钠离子正极材料的制备及改性研究进展
普鲁士蓝类钠离子正极材料的制备及改性研究进展杨志豪;李昌明;吴智谋;钟华;谈灵操【期刊名称】《材料研究与应用》【年(卷),期】2024(18)2【摘要】普鲁士蓝类似物(PBAs)具有较高理论比容量和开放式三维框架结构,被认为是最具应用前景的钠离子正极材料之一。
然而,大部分通过水溶液反应合成的PBAs,普遍存在[Fe(CN)_(6)]_(3)-/[Fe(CN)_(6)]^(4-)空位,水分子不可避免进入PBAs框架中形成配位水,占据了原本Na+的容纳点位,影响了Na+的正常传输,降低了PBAs材料的比容量。
PBAs晶体框架受空位影响,其离子导电性和循环稳定性在长时间循环下退化并变差,同时配位水与电解液发生副反应,进一步降低了电池的电化学性能。
为解决上述问题,提高钠离子电池中PBAs基正极的比容量、循环稳定性、倍率性能和整体能量密度,重点介绍了PBAs正极材料的制备及改性方法,并总结了各制备及改性方法的特点及效果。
PBAs的制备方法包括水热法、共沉淀法和单一铁源自分解法。
改性方法包括制备工艺优化和材料复合改性,其中制备工艺优化包括螯合剂、脱水、提高前驱液Na+浓度和结构纳米化,材料复合改性包括元素掺杂、表面涂层、异质结构和复合材料。
研究表明,在富含Na+的前驱液中,采用螯合剂辅助共沉淀法,通过合成过程的水浴加热及样品制备后的真空干燥,可获得空位少、水分少的高结晶度PBAs。
将制备的PBAs样品与导电剂进行复合,可进一步改善其电子导电率及倍率性能,有望获得高容量、高循环特性及满足高倍率需求的正极材料。
综上所述,PBAs作为钠离子正极材料,可通过对其合成方法和改性研究的不断创新,进一步优化其电化学性能,使其在未来具有广阔的应用前景。
【总页数】12页(P195-206)【作者】杨志豪;李昌明;吴智谋;钟华;谈灵操【作者单位】五邑大学机械与自动化工程学院;五邑大学/江门市高分子材料智能制造重点实验室;广州云通锂电池股份有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM912【相关文献】1.普鲁士蓝类钠离子电池正极材料研究进展2.水系钠离子电池普鲁士蓝正极材料的制备与电化学性能研究3.用于钠离子正极的锰基普鲁士蓝材料的制备及其性能4.镍基类普鲁士蓝钠离子电池正极材料的制备及其电化学储钠性能5.锰基普鲁士蓝作为钠离子电池正极材料的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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文 章 编 号 ：１００１８７１９（２０１８）０４０８４３０６
三维石墨烯复合普鲁士蓝材料的 简易水热法合成及储钠性能
收 稿 日 期 ：２０１７１２２８ 通 讯 联 系 人 ：龚 纯 ， 女 ， 助 理 研 究 员 ， 硕 士 ， 从 事 高 等 教 育 管 理 等 方 面 研 究 ；Ｅｍａｉｌ：１５５９６８２２＠ｑｑ．ｃｏｍ
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石油学报（石油加工） 第３４卷
龚 纯
（武汉理工大学，湖北 武汉 ４３００７０）
摘要：利用石墨烯包覆修饰提高普鲁士蓝（ＰＢ）的导 电 性 是 一 种 有 效 的 改 善 其 较 差 的 储 钠 性 能 的 方 法。 然 而， 由 于 普鲁士蓝的热稳定性极差，此方法一直无法得到很好的应用。因此，一种创新的低温水热合成法被提出，用于合 成一种新型、具有三维导电网络的普鲁士蓝／石墨烯复合材料（ＰＢｒＧＯ）。在低温水热过程中，抗坏血 酸 作 为 还 原 剂 可以有效还原氧化石墨烯，同时，普鲁士蓝与石墨烯通过自组装形成复合材料；扫描电显微镜测试显示，该种复 合材料具有独特的三维石墨烯导电网络结构。当作为钠离 子 电 池 正 极 材 料 时， 该 种 普 鲁 士 蓝／石 墨 烯 复 合 材 料 表 现 出了优异的电化学性能。在电流密度为５０Ｃ 时比容量仍可达到６１ｍＡｈ／ｇ；在电流密度为５Ｃ 时循 环 １０００ 圈 后 容 量 保 持 率 仍 达 到 ８５．１％ ， 因 此 具 有 很 好 的 应 用 前 景 。 关 键 词 ： 普 鲁 士 蓝 ；钠 离 子 电 池 ；水 热 合 成 法 ；三 维 石 墨 烯 网 络 中 图 分 类 号 ：ＴＭ９１１．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１８７１９．２０１８．０４．０２７
ｓｙｓｔｅｍｓｉｓ ｕｒｇｅｎｔｌｙ ｎｅｅｄｅｄ［１２］．Ａｍｏｎｇ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｓ，ｓｏｄｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ （ＳＩＢ） ｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｏｎｅｏｆｔｈｅ ｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｃａｎｄｉｄａｔｅｓｉｎｌａｓｔｄｅｃａｄｅｓｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｌｏｗｃｏｓｔａｎｄ ｌａｒｇｅａｂｕｎｄａｎｃｅｏｆｓｏｄｉｕｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ［３］．Ｈｏｗｅｖｅｒ， ＳＩＢｓａｒｅｋｎｏｗｎｔｏｓｕｆｆｅｒｆｒｏｍｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｓｈｏｒｔｃｙｃｌｅｌｉｆｅａｎｄｐｏｏｒｒａｔｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ， ｗｈｉｃｈｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙｌｉｍｉｔｅｄｔｈｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ ＳＩＢｓ ［４］．Ｖｅｒｙｒｅｃｅｎｔｌｙ，Ｎａ狓ＦｅＦｅ（ＣＮ）·狀Ｈ２Ｏ， ａｔｙｐｉｃａｌｋｉｎｄｏｆＰｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅ （ＰＢ），ｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｏｐｅｎ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｌａｒｇｅ ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｓｉｔｅｓ ａｎｄ ｅａｓｅ ｏｆ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ［５］．ＡｌｔｈｏｕｇｈＰＢｂａｓｅｄｃａｔｈｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｌｄｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｓ ａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ ｃａｎｄｉｄａｔｅ ｆｏｒ ＳＩＢｓ，ｔｈｅｙ ｓｔｉｌｌ ｆａｃｅ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆｒａｐｉｄｃａｐａｃｉｔｙｆａｄｉｎｇａｎｄｕｎｓａｔｉｓｆｉｅｄｒａｔｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ｗｈｉｃｈ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｈｉｎｄｅｒｓ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［６］．Ｖａｒｉｏｕｓ ｍａｔｒｉｘｅｓｈａｖｅｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄ ｔｏｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ＰＢ，ｌｉｋｅ ｃｏｎｄｕｃｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ ［５］，ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ （ＣＮＴ） ［７］，ｃａｒｂｏｎ［４］，ｅｔｃ．
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ＧＯＮＧ Ｃｈｕｎ
Ｔｏ ｍｅｅｔｔｈｅｉｍｍｅｎｓｅｌｙｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｆｏｒｔｈｅ ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙ，ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｓｍａｒｔｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｇｒｉｄｓｗｉｔｈ ｓｔｏｒａｇｅａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｌｉｋｅｓｏｌａｒａｎｄ ｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｌｏｎｇ ｌｉｆｅｓｐａｎ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ
（犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犠狌犺犪狀４３００７０，犆犺犻狀犪）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＥｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆＰｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅ （ＰＢ）ｂｙｇｒａｐｈｅｎｅｄｅｃｏｒａｔｉｏｎｉｓａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｓｏｄｉｕｍ ｓｔｏｒａｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓｕｆｆｅｒｓｆｒｏｍ ｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｐｏｏｒｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰＢｎａｎｏｃｕｂｅｓ．Ｆｏｒｔｈｉｓｐｕｒｐｏｓｅ，Ｐｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎ ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｇｒａｐｈｅｎｅｎｅｔｗｏｒｋ （ＰＢｒＧＯ）ｈａｓｂｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｖｉａａｆａｃｉｌｅ，ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔｉｎ ｔｈｅｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｅｄｕｃｅｄｇｒａｐｈｅｎｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈＰｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅｎａｎｏｃｕｂｅｓ ｗｅｒｅｓｅｌｆａｓｓｅｍｂｌｅｄｉｎｔｏａｂｌａｃｋｈｙｄｒｏｇｅｌ．Ａｆｔｅｒｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｇｒａｐｈｅｎｅａｅቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｏｇｅｌｗｉｔｈ Ｐｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅ ｎａｎｏｃｕｂｅｓ ｗｒａｐｐｅｄ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｕｎｉｑｕｅ３Ｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＳＥＭ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｅｌｅｃｔｒｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｎｅｔｗｏｒｋ．Ｗｈｅｎｉｔｕｔｉｌｉｚｅｄａｓｔｈｅｃａｔｈｏｄｅｏｆｓｏｄｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ （ＳＩＢ），ｔｈｅＰＢｒＧＯｅｘｈｉｂｉｔｓｅｎｈａｎｃｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｉｔｈａｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｃａｐａｃｉｔｙｏｆ６１ｍＡｈ／ｇａｔｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆ５０Ｃ．Ｉｔｅｖｅｎｓｈｏｗｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｙｃｌａｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈ８５．１％ ｃａｐａｃｉｔｙｒｅｔｅｎｔｉｏｎｏｖｅｒ１０００ ｃｙｃｌｅｓａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆ５Ｃ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｐｒｕｓｓｉａｎｂｌｕｅ；ｓｏｄｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｍｅｔｈｏｄ；３Ｄｇｒａｐｈｅｎｅｎｅｔｗｏｒｋ