普鲁士蓝类化合物拥有开放的三维空间框架结构,同时合成的原料资源丰富,制备方法简单易行,可以实现大规模的制备,所以在钠离子电池正极材料中其应用前景潜力很大。然而,普鲁士蓝类化合物通常在低温的水溶液中合成,钠含量低,其晶格中包含有许多空位和间隙水缺陷,导致其电化学容量低,循环性能较差。此外,大多数普鲁士蓝类化合物具有比较低的导电率,其大电流充放电性能差。研究表明,可以通过掺杂、碳材料包覆、去除间隙水、构建特殊形貌结构等方法改善其电化学性能。本文采用高温水溶液共沉淀法制备了锰基普鲁士蓝钠离子电池正极材料MnHCF,对比研究了不同合成温度对制备产物结构、微观形貌及电化学性能等的影响。研究结果表明,在其他条件一致的情况下,随着溶液中合成温度的逐渐提高,产物的结晶度、颗粒尺寸和充放电容量都有提高。90 ℃合成的样品是单斜相结构,空间群为P21/n。这说明高温有利于提高沉淀产物的结晶度和减少晶格缺陷。90 ℃合成的普鲁士蓝材料表现出小电流下的高容量和较为优异的循环稳定性。在15mAg-1的电流密度下,其首次充电容量高达142mAh g-1,首次放电容量为139mAhg-1,库伦效率超过99%;在电流密度为30mAg-1时,300次循环后,样品放电容量由首次的的134 mAhg-1衰减为111mAhg-1,容量保持率达到82%。在高温合成的同时在前驱体溶液中加入柠檬酸钠,制备出了高钠含量的单斜相的NaxMnFe(CN)6。其由亚微米级的较小不规则颗粒和微米级的较大长方体状颗粒构成。柠檬酸钠的加入抑制了锰离子的释放速率,减缓了沉淀的生成速率,制备出的产物晶体的结晶性更好,有更高的钠含量和更低的晶格缺陷。产物在0.1 C下展示出142 mAhg-1的高容量,同时,还表现出较好的倍率性能(1C电流下有115.6mAhg-1,5C时为86.6mAhg-1)和优异的长循环稳定性(0.5C倍率下循环将近780次容量剩余73.4%,1 C倍率下循环2100多次容量保持率为72.7%)。研究中还发现,石墨烯可以显著提高锰基普鲁士蓝材料的循环性能和倍率性能。通过简单的振荡球磨法制备出石墨烯包覆的锰基普鲁士蓝复合材料MnHCF/G。该复合材料中普鲁士蓝被细化成小颗粒后均匀分布在石墨烯片层上,形成了良好的导电网络结构,改善了材料的导电性能。复合材料相比没有复合的锰基普鲁士蓝材料表现出优异的电化学性能。在0.1 C的电流下,其首次放电容量为142.7mAh g-1。其在大电流下也表现出优异的倍率性能,10C时容量为115.8 mAh g-1,20 C放电容量仍有89.7 mAh g-1。此外,该复合材料MnHCF/G还表现出极为优异的循环稳定性,在5C下循环4000次后,仍剩余90.7mAh g-1的放电容量,容量保持率76.3%。即使在10C倍率下,MnHCF/G仍然表现出稳定的循环性能,2000次循环后容量剩余100.2mAhg-1。