CN114212804B - 一种普鲁士白正极材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了普鲁士白正极材料及其制备方法与应用，所述普鲁士白正极材料为立方形或类立方形的二次晶粒形貌，所述二次晶粒由一次晶粒堆积而成，所述一次晶粒为立方形或类立方形。本发明通过控制反应的钠盐种类、滴定速度及和溶液的转速，对普鲁士白的形貌进行调控，并成功制备出水含量及缺陷较少、钠含量较高的正极材料，该普鲁士白正极材料由于具有更低的比表面积和更稳定的界面，作为钠离子电池正极材料时在25‑77℃的温度范围内具有优异的电化学性能。

Description

一种普鲁士白正极材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及电化学技术领域，具体而言，涉及一种普鲁士白正极材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着石油、煤炭、天然气等不可再生资源的消耗，发电的模式逐渐开始转向可再生能源供能。我国可再生能源资源丰富但具有不持续、不稳定等问题。因此亟待寻找一种储能设备能够将其持续、稳定并且高效地并入电网之中。可再生资源丰富的地区常常伴有极端的环境，设备能够在高温（25-70℃）下工作就显得尤为关键。以锂离子电池为代表的二次电池储能器件具有能量密度高、便携等特点有望作为该种储能设备。但锂资源在地壳中储量仅为1100万吨，不到地壳含量的0.01%，且多用于电动汽车、手机等移动终端，难以满足大规模储能的需求。相比于锂，钠元素在地壳中含量丰富，约为2.8%，储量远高于锂。虽然钠离子电池的能量密度低于锂离子电池，但却远高于现阶段商用的铅酸蓄电池，同时安全性也优于后两者。对于大型储能设备，在极端环境下工作的稳定性相比于能量密度显得更加重要，能够在极端环境下工作，钠离子电池将会有极其广阔的应用前景。
普鲁士白正极材料具备刚性的晶格骨架和大的离子通道，易于钠离子的脱嵌，高达170mAh/g的理论比容量使其成为是最有前途的钠离子正极材料之一。普鲁士白材料典型的合成方法包括共沉淀法和水热法，两种方法的合成通常是在水溶液中进行。然而由于反应速度较快，一方面普鲁士白晶体在生长过程中通常伴随着大量的晶格缺陷和结晶水，晶格中的缺陷和水不利于其在高温环境下的稳定性；另一方面，较快的反应速度阻碍晶体进一步长大，导致其较高的比表面积而加重正极材料和电解液之间在高温下的副反应。
由此，如何开发在高温下具有优异电化学性能的普鲁士白正极材料是目前亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种普鲁士白正极材料及其制备方法与应用，以解决现有普鲁士白正极材料在高温下电化学性能不佳的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种普鲁士白正极材料，所述普鲁士白正极材料为立方形或类立方形的二次晶粒形貌，所述二次晶粒由一次晶粒堆积而成，所述一次晶粒为立方形或类立方形。
在上述技术特征基础上，可选地，所述二次晶粒的尺寸在5μm 至10μm范围内，所述一次晶粒的尺寸在1μm至2μm范围内。
在上述技术特征基础上，可选地，所述普鲁士白正极材料的体积粒径Dv50在5μm至10μm范围内。
本发明第二目的在于提供一种上述所述的普鲁士白正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在保护气氛下，将过渡金属盐，普通钠盐或络合剂钠盐分散在水中得到混合液；
S2、将所述混合液分为A液与B液，将所述A液通过蠕动泵滴加至所述B液内，或，将所述B液通过所述蠕动泵滴加至所述A液内，搅拌反应，将沉淀分离、干燥后得到普鲁士白正极材料。
在上述技术特征基础上，可选地，步骤S1中，所述过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Mn、Co、Ni、V、Cr、Cu和Zn中的至少一种。
在上述技术特征基础上，可选地，所述过渡金属盐包括Na4Fe(CN)6、Na4Mn(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4V(CN)6、Na4Cr(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4Ni(CN)6、K4Fe(CN)6、K4Mn(CN)6、K4Co(CN)6、K4V(CN)6、K4Cr(CN)6、K4Co(CN)6、K4Ni(CN)6、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3 FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、Cu(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2、MnCl2、Zn(NO3)2、ZnSO4、Zn(CH3COO)2、ZnCl2、CoSO4、Co(NO3)2、Co(CH3COO)2、CoCl2、NH4VO3、VCl2、VCl3、Cr(NO3)3、Cr(ClO4)3、Cr2(SO4)3和CrCl3中的至少两种。
在上述技术特征基础上，可选地，所述过渡金属盐包括至少一种氰盐和至少一种非氰盐，所述非氰盐包括Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2和MnCl2中的至少一种。
在上述技术特征基础上，可选地，所述普通钠盐包括氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、碳酸钠、硝酸钠和硫酸氢钠中的至少一种；所述络合剂钠盐包括柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、氨基三乙酸三钠、酒石酸钠和醋酸钠中的至少一种。
在上述技术特征基础上，可选地，步骤S2中，所述蠕动泵的滴加速度在0.1ml/min至100ml/min范围内，所述搅拌反应的时间在0.5至72h范围内。
本发明第三目的在于提供一种如上述所述的普鲁士白正极材料在锂电池上的应用。
相对于现有技术，本发明提供的普鲁士白正极材料及其制备方法与应用具有以下优势：
(1) 本发明通过调控溶液钠盐种类、混合速度、溶液转速、反应时间，来调节普鲁士白的结构，提高材料在高温下的容量、循环性能，从而提高普鲁士白正极材料在高温下的电化学性能。
(2) 本发明制备方法简单，使用原料价格低廉，适用于工业化生产，具有较大的商业前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一些简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1所述普鲁士白正极材料的扫描电镜图；
图2为本发明实施例2所述普鲁士白正极材料的扫描电镜图；
图3为本发明实施例1与实施例2所述的普鲁士白正极材料的循环性能对比图；
图4为本发明实施例1与实施例2所述的普鲁士白正极材料的热重曲线对比图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细的说明。
应当说明的是，在本申请实施例的描述中，术语“一些具体实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。本实施例所述的“在...范围内”包括两端的端值，如“在1至100范围内”，包括1与100两端数值。
结合图2所示，本发明实施例提供了一种普鲁士白正极材料，普鲁士白正极材料为立方形或类立方形的二次晶粒形貌，二次晶粒由一次晶粒堆积而成，一次晶粒为立方形或类立方形。
需要说明的是，本实施例说的“一次晶粒形貌” “二次晶粒形貌” 实际上均为晶粒状，命名是为了更好的对结构进行的区分说明。
优选地，二次晶粒的尺寸在5μm 至10μm范围内，一次晶粒的尺寸在1μm至2μm范围内。
进一步地，普鲁士白正极材料的体积粒径Dv50在5μm至10μm范围内；在600 MPa压强下，普鲁士白正极材料的粉体振实密度在1.5 g/cm3至2.5 g/cm3范围内；BET比表面积在1m2·g-1至 5 m2·g-1范围内。
本发明提供的普鲁士白正极材料为一次立方晶粒堆积而成的二次立方晶粒的形貌，具有较低的比表面积和较高的振实密度，减缓了材料与电解液的副反应，同时改善材料的离子和电子传输效率，有利于提高材料的能量密度及倍率性能。
本发明另一实施例提供了一种上述所述的普鲁士白正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、在保护气氛下，将过渡金属盐，普通钠盐或络合剂钠盐分散在水中得到混合液；
S2、将混合液分为A液与B液，将A液通过蠕动泵滴加至B液内，或，将B液通过蠕动泵滴加至A液内，搅拌反应，将沉淀分离、干燥后得到普鲁士白正极材料。
本发明通过调控钠盐种类、溶液混合速度、溶液转速、反应时间，来调节普鲁士白的结构，提高材料在高温下的容量、循环性能，从而提高普鲁士白正极材料在高温下的电化学性能。
具体地，步骤S1中，过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Mn、Co、Ni、V、Cr、Cu和Zn中的至少一种。优选地，过渡金属盐中的过渡金属为Fe、Mn或Ni。
过渡金属盐包括Na4Fe(CN)6、Na4Mn(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4V(CN)6、Na4Cr(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4Ni(CN)6、K4Fe(CN)6、K4Mn(CN)6、K4Co(CN)6、K4V(CN)6、K4Cr(CN)6、K4Co(CN)6、K4Ni(CN)6、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3 FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、Cu(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2、MnCl2、Zn(NO3)2、ZnSO4、Zn(CH3COO)2、ZnCl2、CoSO4、Co(NO3)2、Co(CH3COO)2、CoCl2、NH4VO3、VCl2、VCl3、Cr(NO3)3、Cr(ClO4)3、Cr2(SO4)3和CrCl3中的至少两种。
普通钠盐包括氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、碳酸钠、硝酸钠和硫酸氢钠中的至少一种；络合剂钠盐包括柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、氨基三乙酸三钠、酒石酸钠和醋酸钠中的至少一种。
优选地，过渡金属盐包括至少一种氰盐和至少一种非氰盐，非氰盐包括Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2和MnCl2中的至少一种。
进一步地，反应溶液中的过渡金属氰盐、非氰盐、普通钠盐以及络合剂钠盐的摩尔比为1:（0.5-5）:（0-300）:（0-100）；优选地，摩尔比为1:（0.8-2）:（0-300）:（0-100）。
更优选地，过渡金属氰盐、非氰盐、普通钠盐以及络合剂钠盐的摩尔比为1:1.5:0:100，或，1:1.5:300:0。
具体地，步骤S1中，蠕动泵的滴加速度在0.1ml/min至100ml/min范围内，优选为15ml/min。
搅拌反应的时间在0.5至72h范围内，优选为24h。
搅拌速度在0至2000r/min范围内，优选为1200r/min。
本发明实施例提供的制备简单，易于调控，得到的普鲁士白正极材料在极端高温环境下能大规模储能及商用，具有广阔的应用前景。
本发明又一实施例提供了一种如上述的普鲁士白正极材料在锂电池上的应用。锂电池包括由金属钠负极、隔膜、有机电解液和普鲁士白正极材料构成。
本发明实施例还提供了一种能量存储元件，该能量存储元件含有上述所述的普鲁士白正极材料。
在上述实施方式的基础上，本发明给出如下普鲁士白正极材料的制备方法的具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按质量计算。
下述实施例制备所得普鲁士白正极材料的电化学性能均按照下述方法进行测试：
将制备所得的普鲁士白正极材料、乙炔黑、聚偏氟乙烯粘结剂以质量比7:2:1比例混合成浆料，均匀涂覆到铝箔集流体上，烘干得到工作正极；以钠金属薄片作为对电极负极；玻璃纤维隔膜包括GF-A和GF-D作为隔膜，1mol/l NaClO4(溶剂为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯及5%氟代碳酸乙烯酯混合液)作为电解液，在手套箱中装配2025型扣式电池。
将上述装配的扣式电池在LAND充放电测试仪上进行充放电测试。
实施例1
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，包括如下步骤：
1) 按Na4Fe(CN)6：FeSO4：柠檬酸三钠摩尔比为1：1.5：100称取原料，加入去离子水作为溶剂，搅拌得到混合液；
2) 将混合液分成A、B两份，N2气氛下，将两份溶液通过蠕动泵进行混合，滴加速度为15ml/l，滴加过程溶液不搅拌，滴加结束后陈化24h；反应完毕后，分离沉淀物并进行干燥，得到普鲁士白正极材料。
将实施例1制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，得到图1所示的结果图。
从X射线衍射线衍射图谱看出，普鲁士白正极材料为立方或类立方形形貌，无杂质相。普鲁士白正极材料的一次晶粒的大小约为1-2μm，且分散较为均匀，无堆积现象。
将实施例1制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例2
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤2)中，滴加过程中溶液搅拌速度为1200r/min；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例2制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，普鲁士白正极材料为立方或类立方形形貌，无杂质相。
从图2可以看出，普鲁士白正极材料呈现堆积状态，一次晶粒大小为1-2μm，二次晶粒大小为5-10μm。
将实施例2制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例3
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：FeSO4：氯化钠摩尔比为1：1.5：300称取原料；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例3制得的普鲁士白正极材料进行结构测试，测得普鲁士白晶粒大小约为200nm，且分散较为均匀，无明显堆积现象。
将实施例3制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例4
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：FeSO4：氯化钠摩尔比为1：1.5：300称取原料；
步骤2)中，滴加过程溶液搅拌速度为1200r/min；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例4制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，材料无杂质相。普鲁士白晶粒呈现堆积状态，一次晶粒大小约为200nm，二次晶粒大小为1-2μm。
将实施例4制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例5
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：CoSO4：柠檬酸三钠摩尔比为1：1.5：100称取原料；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例5制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，材料无杂质相。普鲁士白晶粒大小约为1-2μm，且分散较为均匀，无明显堆积现象。
将实施例5制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例6
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：CoSO4：柠檬酸三钠摩尔比为1：1.5：100称取原料；
步骤2)中，滴加过程溶液搅拌速度为1200r/min；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例6制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，材料无杂质相。普鲁士白晶粒呈现堆积状态，一次晶粒大小约为1-2μm，二次晶粒大小为5-10μm。
将实施例6制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例7
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：MnSO4：柠檬酸三钠摩尔比为1：1.5：100称取原料；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例5制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，材料无杂质相。普鲁士白晶粒大小约为1-2μm，且分散较为均匀，无明显堆积现象。
将实施例7制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
实施例8
本实施例提供了一种普鲁士白正极材料的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1)中，按Na4Fe(CN)6：MnSO4：柠檬酸三钠摩尔比为1：1.5：100称取原料；
步骤2)中，滴加过程溶液搅拌速度为1200r/min；
其余步骤和参数与实施例1相同。
将实施例8制得的普鲁士白正极材料用粉末X射线衍射仪、扫描电镜分析确定晶体结构，从X射线衍射线衍射图谱可以看出，材料无杂质相。普鲁士白晶粒呈现堆积状态，一次晶粒大小约为1-2μm，二次晶粒大小为5-10μm。
将实施例8制得的普鲁士白正极材料进行电化学分析测试，充放电区间为2-4.2V，规定1C电流密度大小为150mA/g，进行1C电流充放电循环。所得测试结果列于表1、表2。
表1 实施例1-8所述普鲁士白正极材料合成条件
实施例 过渡金属氰盐 过渡金属非氰盐 普通钠盐 络合剂钠盐 搅拌速度 摩尔比
1 Na4Fe(CN)6 FeSO4 0 柠檬酸三钠 0 1：1.5：0:100
2 Na4Fe(CN)6 FeSO4 0 柠檬酸三钠 1200 1：1.5：0:100
3 Na4Fe(CN)6 FeSO4 NaCl 0 0 1：1.5：300:0
4 Na4Fe(CN)6 FeSO4 NaCl 0 1200 1：1.5：300:0
5 Na4Fe(CN)6 CoSO4 0 柠檬酸三钠 0 1：1.5：0:100
6 Na4Fe(CN)6 CoSO4 0 柠檬酸三钠 1200 1：1.5：0:100
7 Na4Fe(CN)6 MnSO4 0 柠檬酸三钠 0 1：1.5：0:100
8 Na4Fe(CN)6 MnSO4 0 柠檬酸三钠 1200 1：1.5：0:100
表2 实施例1-8所述普鲁士白正极材料的电池测试结果对比
实施例 25℃下首圈放电容量(mAh/g) 25℃下循环200圈后放电容量(mAh/g) 40℃下首圈放电容量(mAh/g) 40℃下循环200圈后放电容量(mAh/g) 50℃下首圈放电容量(mAh/g) 50℃下循环200圈后放电容量(mAh/g) 60℃下首圈放电容量(mAh/g) 60℃下循环200圈后放电容量(mAh/g) 70℃下首圈放电容量(mAh/g) 70℃下循环200圈后放电容量(mAh/g)
1 116.08 84.13 115.53 92.34 117.37 94.12 117.82 92.08 118.06 92.32
2 128.53 112.21 130.05 118.24 138.32 120.95 137.10 117.81 137.42 116.73
3 108.05 68.84 109.69 60.31 107.84 58.50 109.80 57.43 108.61 56.88
4 123.53 101.45 124.22 98.12 125.15 96.96 127.46 93.40 127.21 92.80
5 69.44 44.25 102.68 58.90 125.34 68.34 121.80 67.21 120.57 67.20
6 72.94 55.90 106.86 68.47 127.56 77.23 128.32 79.96 129.32 78.50
7 83.28 42.85 101.20 41.10 114.03 42.30 114.22 41.84 113.18 40.51
8 94.49 55.16 103.27 56.29 114.05 55.16 117.34 55.19 117.89 56..40
从表1和表2可以看出，滴加过程伴随着一定搅速所形成的一次晶粒堆积成二次晶粒的形貌与不搅拌所形成的分散晶粒形貌，在高温下的首圈放电容量，堆积形貌要优于分散形貌。
图3为扣式电池在50℃下200圈循环的循环性能图，充放电电流密度为150mA g–1。从图3中可以看出，堆积形貌的材料循环性能要远优于分散形貌。
根据热重分析，从图4可以看出，实施例1制备的普鲁士白正极材料，堆积形貌材料水含量为12.5%，分散形貌材料水含量为16.9%，堆积形貌水含量有明显地降低；通过上述实施例1和3及2和4可以看出，柠檬酸钠作为钠盐制备出的材料在高温下具有更高的容量及更优异的循环性能。
综上所述，普鲁士白正极材料制备过程中，反应过程在一定混合速度且伴随一定搅速所形成的一次晶粒堆积成二次晶粒的形貌有利于材料在高温下的稳定性，同时采用柠檬酸钠作为钠盐制备出的材料在高温下具有更高的容量及更优异的循环性能。
本发明通过对普鲁士白正极材料的形貌进行调控，成功制备出水含量及缺陷较少，钠含量较高的正极材料，该材料用于钠离子电池正极，即使在70℃高温也拥有优异的比容量及循环性能，此类普鲁士白在作为钠离子电池用大规模储能设备时具有更广阔的应用前景及优势。
虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种普鲁士白正极材料，其特征在于，所述普鲁士白正极材料为立方形或类立方形的二次晶粒形貌，所述二次晶粒由一次晶粒堆积而成，所述一次晶粒为立方形或类立方形；所述的普鲁士白正极材料的制备方法包括如下步骤：
S1、在保护气氛下，将过渡金属盐，普通钠盐或络合剂钠盐分散在水中得到混合液；所述过渡金属盐包括至少一种氰盐和至少一种非氰盐；
S2、将所述混合液分为A液与B液，将所述A液通过蠕动泵滴加至所述B液内，或，将所述B液通过所述蠕动泵滴加至所述A液内，搅拌反应，将沉淀分离、干燥后得到普鲁士白正极材料；
所述反应溶液中的过渡金属氰盐、非氰盐、普通钠盐的摩尔比为1:（0.5-5）:（0-300），且普通钠盐用量不为0；或者，所述反应溶液中的过渡金属氰盐、非氰盐、络合剂钠盐的摩尔比为1:（0.5-5）:（0-100），且络合剂钠盐用量不为0；
所述步骤S1中，蠕动泵的滴加速度在0.1ml/min至100ml/min范围内；
所述步骤S2中，搅拌反应的时间在0.5至72h范围内；搅拌速度在0至2000r/min范围内。
2.根据权利要求1所述的普鲁士白正极材料，其特征在于，所述二次晶粒的尺寸在5μm至10μm范围内，所述一次晶粒的尺寸在1μm至2μm范围内。
3.根据权利要求2所述的普鲁士白正极材料，其特征在于，所述普鲁士白正极材料的体积粒径Dv50在5μm至10μm范围内。
4.一种如权利要求1-3所述的普鲁士白正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在保护气氛下，将过渡金属盐，普通钠盐或络合剂钠盐分散在水中得到混合液；
S2、将所述混合液分为A液与B液，将所述A液通过蠕动泵滴加至所述B液内，或，将所述B液通过所述蠕动泵滴加至所述A液内，搅拌反应，将沉淀分离、干燥后得到普鲁士白正极材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Mn、Co、Ni、V、Cr、Cu和Zn中的至少一种。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括Na4Fe(CN)6、Na4Mn(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4V(CN)6、Na4Cr(CN)6、Na4Co(CN)6、Na4Ni(CN)6、K4Fe(CN)6、K4Mn(CN)6、K4Co(CN)6、K4V(CN)6、K4Cr(CN)6、K4Co(CN)6、K4Ni(CN)6、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、Cu(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2、MnCl2、Zn(NO3)2、ZnSO4、Zn(CH3COO)2、ZnCl2、CoSO4、Co(NO3)2、Co(CH3COO)2、CoCl2、NH4VO3、VCl2、VCl3、Cr(NO3)3、Cr(ClO4)3、Cr2(SO4)3和CrCl3中的至少两种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括至少一种氰盐和至少一种非氰盐，所述非氰盐包括Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(CH3COO)3、Fe(NO3)2、FeSO4、FeCl2、Fe(CH3COO)2、Ni(NO3)2、NiSO4、NiCl2、Ni(CH3COO)2、Mn(NO3)2、MnSO4、Mn(CH3COO)2和MnCl2中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述普通钠盐包括氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、碳酸钠、硝酸钠和硫酸氢钠中的至少一种；所述络合剂钠盐包括柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸二钠、葡萄糖酸钠、氨基三乙酸三钠、酒石酸钠和醋酸钠中的至少一种。
9.一种如权利要求1-3所述的普鲁士白正极材料在锂电池上的应用。
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