Resumen
Cathode material for alkaline ion rechargeable batteries. The present invention relates to a cathode material for batteries and a method for obtaining it, where said cathode material comprises a crystalline, zero-charge compound of formula [Fe 2 (CAN) 3 (H 2 O) x ], where CAN is chloranilate and where x is 4 or 0. In addition, the invention relates to a cathode and a rechargeable battery comprising said cathode material. Therefore, the present invention belongs to the industrial energy sector, preferably renewable energy, more preferably rechargeable batteries. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
Reivindicaciones
1. REIVINDICACIONES 1. Material catódico para baterías recargables caracterizado por que comprende un compuesto de carga cero y cristalino de fórmula [Fe2(CAN)3(H2O)x], donde CAN es cloranilato y donde x es 4 ó 0. 2. Material catódico según la reivindicación 1, donde el compuesto de carga cero y cristalino • es [Fe2(CAN)3(H2O)4] • presenta una estructura cristalina triclínica • y una red supramolecular 3D que comprende especies dinucleares CAN-Fe-CAN-Fe-CAN unidas por enlaces de hidrógeno. 3. Material catódico según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde [Fe2(CAN)3(H2O)4] presenta un difractograma de rayos-X que comprende los siguientes valores de planos hkl, ángulos 20 (°) para radiación de CuKa, distancias interplanares d (Angstroms) e intensidades relativas (I/Io)*100, donde las intensidades relativas vienen representadas por f, m y d con valores de f = 80-100, m = 20-80 y d = 0-20. <img class="EMIRef" id="7b652cbf-3307-4fad-a27a-8863931cbca5-imgf000017-0001" /> 4. Material catódico según la reivindicación 1, donde el compuesto de carga cero y cristalino • es un compuesto anhidro de fórmula [Fe2(CAN)3] • presenta una estructura cristalina romboédrica R-3 • y una red supramolecular en forma de apilamiento ABC alternativo de capas bidimensionales en forma de panal hexagonal. 5. Material catódico según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 4, donde [Fe2(CAN)3] presenta un difractograma de rayos X que comprende los siguientes valores de planos hkl, ángulos 20 (°), distancias interplanares d (Angstroms) e intensidades relativas (I/Io)*100, donde las intensidades relativas vienen representadas por f, m y d con valores de f = 80-100, m = 20-80 y d = 0-20. <img class="EMIRef" id="7b652cbf-3307-4fad-a27a-8863931cbca5-imgf000018-0001" /> 6. Procedimiento de obtención del material catódico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que comprende las siguientes etapas: a) disolver ácido cloranílico (CANH2) en un alcohol a una temperatura de entre 15 °C y 35 °C, b) añadir una disolución alcohólica de un precursor de hierro sobre la disolución obtenida en la etapa (a), c) centrifugar y decantar el precipitado obtenido en la etapa (b) lavando con alcohol, y d) de tratamiento térmico del producto obtenido en la etapa (c) durante un periodo de tiempo de entre 10 minutos y 3 h, y en un rango de temperaturas de entre 60 °C y 100 °C en atmosfera oxidante, preferentemente la atmosfera oxidante de la etapa (d) es aire. 7. Procedimiento según la reivindicación 6, donde el alcohol de la etapa (a) y el alcohol de la etapa (c) se selecciona independientemente de entre metanol o etanol. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, donde el precursor de hierro de la etapa (b) se selecciona de entre nitrato de hierro, sulfato de hierro y cloruro de hierro. 9. Procedimiento de obtención del material catódico según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5 caracterizado por que comprende • todas las etapas del procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, • y una etapa adicional e) de tratamiento térmico del producto obtenido en la etapa (d) durante un periodo de tiempo de entre 10 min y 3h y en un rango de temperaturas de entre 150 °C y 170 °C en atmósfera oxidante. 10. Procedimiento de obtención según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5 caracterizado por que comprende las siguientes etapas: a) disolver ácido cloranílico (CANH2) en un alcohol a una temperatura de entre 15 °C y 35 °C, b) añadir una disolución alcohólica de un precursor de hierro sobre la disolución obtenida en la etapa (a), c) centrifugar y decantar el precipitado obtenido en la etapa (b) lavando con alcohol, y d) tratamiento térmico del producto obtenido en la etapa (c) durante un periodo de tiempo de entre 10 min y 3h y en un rango de temperaturas de entre 150 °C y 170 °C en atmósfera oxidante, preferiblemente la atmosfera oxidante es aire. 11. Cátodo que comprende el material catódico según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5. 12. Batería recargable que comprende el cátodo según la reivindicación 11. 13. Batería según la reivindicación 12, donde la batería es una batería recargable de Li+, Na+ o K+. 14. Batería según cualquiera de las reivindicaciones 12 o 13, donde la batería es reciclable. 15. Batería según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, donde el electrolito puede ser sólido o líquido.
