一种金属氧化物包覆的二氧化锰可充电水系锌离子电池正极材料的制备方法与流程

文档序号:18733616发布日期:2019-09-21 00:52阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水系锌离子二次电池正极材料,其特征在于,所述正极材料包括导电剂、粘结剂和正极活性物质;所述正极活性物质为金属氧化物包覆的二氧化锰。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述金属氧化物中的金属为铝,镧,锆,镁,铌,钼中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述导电剂、粘结剂和正极活性物质的质量比为2:1:7;所述正极活性物质中,二氧化锰和金属氧化物的质量比1:0.01-0.2;所述导电剂为石墨、碳黑、乙炔黑、炭纤维或炭纳米管;所述粘结剂为聚四氟乙烯、水溶性橡胶、聚偏氟乙烯或纤维素。

4.一种包括权利要求1-3任意一项所述正极材料的水系锌离子二次电池正极,所述正极还包括集流体,所述正极材料涂覆于所述集流体上。

5.根据权利要求4所述的正极,其特征在于,所述集流体为不锈钢箔、不锈钢网、钛箔、钛网、覆碳钛网、覆碳不锈钢网、覆导电塑料不锈钢网或切拉钛网。

6.一种权利要求5所述水系锌离子电池正极的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

(1)将金属氧化物前驱体溶解后,依次加入添加剂和二氧化锰,超声搅拌,然后于70℃-100℃下水浴搅拌0.5-10h后,干燥、煅烧,得到金属氧化物包覆的二氧化锰;所述干燥温度80℃-100℃,干燥时间为10-15h;所述金属氧化物前驱体为可溶性金属盐;所述煅烧的煅烧温度为350℃-450℃,煅烧时间为2-6h;所述添加剂的加入量为金属氧化物质量的1-10%。

(2)取步骤(1)中的金属氧化物包覆的二氧化锰、粘结剂、导电剂按比例混合,搅拌8-14h后得到混合浆料;

(3)将所述混合浆料涂布在集流体上,真空条件下于80℃-120℃干燥8-16h,得到所述正极。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性金属盐为相应金属的硝酸盐,乙酸盐,碳酸盐,氯酸盐。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述的添加剂为柠檬酸、酒石酸、甘氨酸。

9.一种包括权利要求4所述正极的水系锌离子二次电池,其特征在于,所述电池还包括负极和电解液;所述电解液为溶性锌盐和锰盐混合溶液。

10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述的可溶性锌盐为硫酸锌、碳酸锌、硝酸锌、醋酸锌或三氟甲基磺酸锌;所述的可溶性锰盐为硫酸锰、硝酸锰或氯化锰或三氟甲基磺酸锰。

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