[發(fā)明專(zhuān)利]正極活性材料及其制備方法、正極材料、正極、及鋅離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011509619.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112614987B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐成俊;邵飛;黃旭東;康飛宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/48
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/48;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/02;H01M10/36
• 代理公司: 深圳市鼎言知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311
• 代理人: 鄭海威;曾柳燕

1.一種正極活性材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供含有五價(jià)釩的銨鹽和還原劑；所述還原劑選自CH₄N₂S、CH₃CSNH₂、N₂H₄·H₂O、及C₆H₁₂O₆中的至少一種；

將所述含有五價(jià)釩的銨鹽和還原劑溶解于水中，獲得混合液，所述含有五價(jià)釩的銨鹽和還原劑的摩爾比為1：(2～8)；及

對(duì)所述混合液進(jìn)行加熱處理，將混合液的溫度加熱至160～220℃，保溫12～36h，含有五價(jià)釩的銨鹽被還原生成二氧化釩，溶于水中的銨根離子原位摻雜到該二氧化釩中，獲得正極活性材料，所述正極活性材料為銨根離子摻雜的釩氧化物，結(jié)構(gòu)式為(NH₄)_xVO₂，其中，x為0.1～0.4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述含有五價(jià)釩的銨鹽選自NH₄VO₃、(NH₄)₂V₄O₁₁、(NH₄)₂V₆O₁₆、(NH₄)₄V₆O₁₇、及(NH₄)₂V₆O₁₆中的至少一種。

3.一種正極活性材料，其特征在于，所述正極活性材料由如權(quán)利要求1所述的正極活性材料的制備方法制得，所述正極活性材料為銨根離子摻雜的釩氧化物，結(jié)構(gòu)式為(NH₄)_xVO₂，其中，x為0.1～0.4。

4.一種正極材料，其特征在于，所述正極材料含有如權(quán)利要求3所述的正極活性材料、粘結(jié)劑、及電子導(dǎo)電劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正極材料，其特征在于，所述粘結(jié)劑為甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、水溶性橡膠、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、及聚四氟乙烯中的至少一種；和/或

所述電子導(dǎo)電劑為石墨烯、石墨、炭黑、碳纖維、及碳納米管中的至少一種；和/或

所述正極活性材料、粘結(jié)劑、及電子導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為5～8:2～3:1。

6.一種正極，其特征在于，所述正極包括集流體和覆著于集流體上的正極膜，所述正極膜的材質(zhì)為如權(quán)利要求4或5所述的正極材料。

7.一種鋅離子電池，其特征在于，所述鋅離子電池包括如權(quán)利要求6所述的正極。