专利简介：本发明公开了一种钾离子电池正极材料及其制备方法、应用，该钾离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：( 1 )将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐溶于去离子水得到一定浓度的混合金属离子盐溶液，其中，镍盐、钴盐、锰盐中的镍、钴和锰的价态均为正二价；(2)将混合金属离子盐溶液加入釜反应器中，同时加入碳酸钠溶液；再加入氨水调节pH值至8-11，控制温度在55-60℃，使用惰性气体保护，连续搅拌；(3)将碳酸盐前驱体溶液过滤，并用去离子水洗涤，然后置于烘箱干燥；( 4 )将前驱体粉末研磨，预烧结，加入无水碳酸钾，机械球磨，再高温固相烧结得到化学式为Kx(NiyCozMn1-y-z)O2的正极材料。本发明的制备方法具有操作简单、周期短、成本低的优点。
技术优势：本发明利用共沉淀法和高温固相烧结法合成了新型的三元过渡金属正极材料Kx(NiyCozMn1-y-z )O2。在20mA/g电流密度下，2.0-4.3V电压范围内进行电化学测试，K0.67(Ni0.167Co0.167Mn0.666)O2材料首次放电容量为57.5mAh/g。该正极材料具有一定的电化学性能，可作为新兴钾离子电池的正极材料，展现出了一定的容量。本发明的制备方法具有操作简单、周期短、成本低的优点。
应用情况：已依照本发明所述详细方法进行实验室小批量正极前驱体生产。按照活性物质(本实施例制备的K0.67(Ni0.167Co0.167Mn0.666)O2)、与导电碳黑、粘结剂聚偏氯乙烯(PVDF)按质量比8:1:1混合制成电极。将制成的电极片作为钾离子电池正极，金属钾片作负极，电解液用含0.8M KPF6的EC+DEC(体积比为1:1)，隔膜用玻璃纤维隔膜，在充满氩气(Ar)的手套箱内组装成2032型扣式电池。将该材料应用于钾离子电池正极材料未见文献报道，且其展现出了一定的容量，因此，应该极具良好的应用前景。
应用前景：和锂相比，钾离子在电解液中的移动更加活泼，更适合在短时间内的充电及一次性释放大量电流，输出高功率。因此，钾离子电池是一种非常有前景的二次电池，特别是在对电池的体积能量密度要求不高的大规模储能方面拥有广泛的应用前景。由于钾离子电池中能量储存和转化均发生在正负极材料内，因此正负极材料技术是钾离子储能电池的关键技术，只有研制出具有稳定嵌/脱能力的电极材料，才能实现钾离子电池的实用性突破。
