锌-聚苯胺电池及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种锌-聚苯胺电池及其制备方法，其解决了现有可充电电池成本高、比能量低、寿命短、污染重的技术问题，其包括电池正极、电池负极、电解液和隔膜，电池正极为聚苯胺和碳复合材料，本发明可广泛应用于电池制备领域。
【专利说明】锌-聚苯胺电池及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充放电装置及其制备方法，特别是涉及一种成本低、比能量高、寿命长的锌-聚苯胺电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前传统的二次电池主要有铅酸蓄电池，镍镉蓄电池，镍氢蓄电池和锂离子蓄电池，这四种电池的各项性能比较如表1所示。由表1可知，四种二次电池各有优缺点，铅酸蓄电池最便宜，但是循环寿命最短，污染也比较严重，比能量最低。镍氢和镍镉蓄电池，比能量比铅酸高一倍，寿命也长，但是污染严重，尤其镍镉，镉离子为剧毒的金属离子。锂离子蓄电池的各项性能都比较好，质量比能量很高，寿命也最长，但是由于其采用有机溶剂电解液，安全性较差，尤其是大电池；同时价格也比较高。因此，研发一种使用安全、成本低廉，比能量高、循环寿命长的二次电池成为本领域亟待解决的技术问题。
[0003]表1各种电池的性能比较
[0004]
【权利要求】
1.一种锌-聚苯胺电池，其包括电池正极、电池负极、电解液和隔膜，其特征是所述电池正极为聚苯胺/碳复合材料，所述电池负极为锌粉及CU-Sn-Ni三合金复合材料。
2.根据权利要求1所述的锌-聚苯胺电池，其特征在于所述聚苯胺和碳复合材料中，聚苯胺和碳的质量比为4?10:1，所述电池负极中锌粉与Cu-Sn-Ni三合金的质量比为90?96:1。
3.根据权利要求2所述的锌-聚苯胺电池，其特征在于所述聚苯胺和碳的质量比为4 ?6:1 ο
4.一种如权利要求1所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征是所述聚苯胺的制备包括以下步骤: (1)将无机酸分散在水中，降温至5°C以下后，在搅拌情况下，加入苯胺； (2)上述溶液反应后，加入活性碳； (3)步骤(2)的溶液反应后，降温，加入二氧化锰； (4)将过硫酸盐加入到盐酸中，制备过硫酸盐溶液； (5)向步骤(3)得到的反应产物中，均匀滴入过硫酸盐溶液；然后抽滤，分别用去离子水和盐酸洗涤产物，真空干燥，即可得到聚苯胺。
5.根据权利要求4所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述无机酸为盐酸、硫酸或磷酸。
6.根据权利要求5所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述无机酸的氢离子浓度为0.5_3mol/L。
7.根据权利要求4所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述二氧化锰的用量为与苯胺的摩尔比为0.4?0.8: I。
8.根据权利要求4所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠，所述过硫酸盐与苯胺的摩尔比为0.7?1.2: I。
9.根据权利要求4所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述二氧化锰与所述过硫酸盐的用量的摩尔比为1:0.5?4。
10.根据权利要求9所述的锌-聚苯胺电池的制备方法，其特征在于所述二氧化锰与所述过硫酸盐的用量的摩尔比为4:9。
【文档编号】H01M10/38GK103545524SQ201310436354
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】韩家军, 林海亭, 程瑾宁, 仲建 申请人:哈尔滨工业大学（威海）