[發(fā)明專利]一種高性能鎳鋅電池負(fù)極活性材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910801115.3
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110581264B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊煥明;朱澤陽;魏濟(jì)時(shí)
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/583;H01M10/30;B82Y30/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.一種高性能鎳鋅電池負(fù)極活性材料，是由碳點(diǎn)和氧化鋅復(fù)合形成的納米團(tuán)簇，其結(jié)構(gòu)具有以下特征：

（1）碳點(diǎn)的直徑為1~10納米，其內(nèi)部是石墨化的、導(dǎo)電性能良好的碳，外部具有多種有機(jī)功能團(tuán)和缺陷結(jié)構(gòu)，能夠和氧化鋅材料緊密的結(jié)合在一起；

（2）納米團(tuán)簇的表面碳層厚度為10~90納米，在煅燒后形成獨(dú)特的球形團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，其粒徑為500~5000納米，表層具有垂直于球面且向外的棒狀結(jié)構(gòu)，納米材料整體呈刺球狀，表面具有氧空位或鋅空位。

2.如權(quán)利要求1所述鎳鋅電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）將碳點(diǎn)加入鋅鹽溶液中，混合并攪拌，配制得到碳點(diǎn)/鋅鹽混合溶液；將該混合溶液滴加至堿性水溶液中，在50~85℃溫度下，回流1~12小時(shí)，等溶液冷卻后，通過離心溶液得到固體沉淀物，將沉淀洗滌、烘干；

（2）在氮?dú)夥諊屑訜幔郎厮俣葹?.5~5℃/分鐘，將烘干的沉淀物在300~600℃下熱處理1~3小時(shí)，得到碳點(diǎn)/氧化鋅納米復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鎳鋅電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述碳點(diǎn)為石墨烯量子點(diǎn)、碳納米點(diǎn)或聚合物量子點(diǎn)；碳點(diǎn)的粒徑為1~10納米。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述鎳鋅電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述鋅鹽為六水合硝酸鋅、二水合乙酸鋅、七水合硫酸鋅、氯化鋅、磷酸鋅、堿式碳酸鋅或甲基丙烯酸鋅。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述鎳鋅電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水或?yàn)趼逋衅贰?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述鎳鋅電池負(fù)極活性材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述碳點(diǎn)在混合液中的質(zhì)量體積濃度為0.01~2毫克/毫升，鋅鹽的物質(zhì)的量濃度為0.005~3M，堿的物質(zhì)的量濃度為0.01~4M，鋅鹽和堿的物質(zhì)的量濃度比為4:1~1:4。