[發明專利]鋅錳氧正極材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911036800.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110828795B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 喻智謀;劉昱;陳璞
• 申請（專利權）人: 陳璞
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/60;H01M10/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉娜

1.一種鋅錳氧正極材料，其特征在于，包括：

核心，所述核心為鋅錳氧顆粒；

殼體，所述殼體為導電聚合物，包覆在所述核心的外表面，所述殼體通過將氧化劑和導電聚合物單體在鋅錳氧顆粒表面發生原位聚合反應與所述核心通過非共價鍵連接，所述非共價鍵為氫鍵；

所述核心與所述殼體的質量比為2～20:1；

所述鋅錳氧顆粒的粒徑為20～300nm。

2.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述導電聚合物包括選自聚苯胺、聚吡咯、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的至少之一。

3.一種制備權利要求1～2任一項所述鋅錳氧正極材料的方法，其特征在于，包括：

將氧化劑和導電聚合物單體在鋅錳氧顆粒表面發生原位聚合反應，以便獲得所述鋅錳氧正極材料，

所述鋅錳氧顆粒與所述導電聚合物單體的質量比為2～20:1；

所述鋅錳氧顆粒的粒徑為20～300nm，其中所述核心與所述殼體通過非共價鍵連接，所述非共價鍵為氫鍵。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述導電聚合物單體包括選自苯胺、吡咯、3,4-乙烯二氧噻吩的至少之一；

所述氧化劑包括選自過硫酸銨、三氯化鐵、雙三氟甲烷環酰亞胺鈉的至少之一。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述原位聚合反應包括：

將鋅錳氧溶液與導電聚合物單體溶液進行第一混合處理，

將第一混合處理產物與所述氧化劑進行第二混合處理；

或，所述原位聚合反應包括：

將鋅錳氧溶液與所述導電聚合物單體和所述氧化劑進行第三混合處理；

或，所述原位聚合反應包括：

將氧化劑溶液與所述導電聚合物單體和所述鋅錳氧顆粒進行第四混合處理。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述原位聚合反應進一步包括：

將原位聚合反應產物進行離心處理，

將離心沉淀物進行真空干燥處理，

將真空干燥處理產物進行研磨處理，以便獲得所述鋅錳氧正極材料；

所述真空干燥處理是在溫度為60～100℃的條件下進行20～30h。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述鋅錳氧溶液是通過將所述鋅錳氧顆粒分散在水或0.5～5mmol/L的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中形成的；

所述導電聚合物單體溶液是通過將所述導電聚合物單體分散在酒精中形成的；

所述氧化劑溶液是通過將所述氧化劑分散在甲醇中形成的；

所述第二混合處理、第三混合處理、第四混合處理的至少之一是在溫度為5～60℃、轉速為400～800rpm的條件下進行20～30h。

8.一種正極片，其特征在于，是由權利要求1～2任一項所述的正極材料或權利要求3～7任一項所述的方法制備的正極材料形成的。

9.一種水系鋅離子電池，其特征在于，包括：權利要求1～2任一項所述的正極材料、權利要求3-7任一項所述的方法制備的正極材料或權利要求8所述的正極片。