专利示意图

一、技术领域

能源新材料技术领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202310275812.6

发明人：翟登云、张淑华、康飞宇

2.专利说明书摘要

一种制备钾离子电池普鲁士蓝正极材料的方法，包括如下步骤：（1）配制两份浓度为4mol/L以上的双氟磺酰亚胺钾KFSI母液；（2）将亚铁氰化钾加入到其中一份KFSI母液中形成溶液A；（3）将铁源加入到另一份KFSI母液中形成溶液B，对溶液B进行惰性气体保护；（4）将所述溶液A滴入所述溶液B中并搅拌，期间进行惰性气体保护；（5）滴加结束后，持续搅拌，反应结束后得到产物。本发明提供的制备手段，操作简洁，产率优秀，合成的普鲁士蓝材料电化学性能较优。

3.创新点

（1）本发明涉及钾离子电池普鲁士蓝正极材料领域，针对普鲁士蓝正极在制备过程中出现的前驱体反应速度快，晶格结构形成不完全，结晶性差；在快速反应过程中出现大量空位，液相合成体系下会向晶格中引入大量晶格水这些合成过程中的不足之处，提出一种基于以往合成液相方法的新方法；

（2）该方法通过充分利用双氟磺酰亚胺钾盐在纯水中溶解度大的特性，能够在高浓双氟磺酰亚胺钾盐母液中合成出具有优异性能的普鲁士蓝纳米颗粒；

（3）本方法精度高于已有同类方法，是一种很有潜力的钾离子电池普鲁士蓝正极材料的方法。

4.痛点问题

（1）材料合成过程中反应速率过快；

（2）材料晶格中有过多缺陷；

（3）材料内部结合水过多。

5.技术优势

（1）大规模可控的制备出高质量的普鲁士蓝正极材料；

（2）通过使用高浓度双氟磺酰亚胺钾盐溶液作为母液进行普鲁士蓝颗粒的合成，合成的材料结晶性良好，在大规模储能方面有很大的应用价值；

（3）本方案生长设备简单，有效节约成本。

三、产业化信息

1.应用场景

（1）钾离子电池及钠离子电池等二次电池进行高效大规模储能应用；

（2）可以实现纳米级普鲁士蓝颗粒的大规模合成，可以提供给科研院所、研发机构，商业公司等科研项目。

2.商业价值

此项技术拥有巨大的商业前景，对于钾离子电池行业有以下市场价值：

（1）本材料可以匹配全电池，形成具有较长寿命的钾离子电池；

（2）本发明技术形成的普鲁士蓝材料将实现大规模商业化生产，电池性能更佳。

3.发展规划

（1）该技术未来可应用至钾离子电池大规模商业化，快速提高我国在钾、钠离子电池领域的水平；

（2）该技术通过推广材料合成及与同行业其他正极材料对比等方式均可能占据市场。

4.合作方式

面议

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联系方式：ttc@sz.tsinghua.edu.cn