[發明專利]一種基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池

在審

• 申請號: 202011575374.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112582610A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李朝威;張競超;張道軍
• 申請（專利權）人: 安陽師范學院
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M10/36;C08G83/00;B82Y30/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

1.一種基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，包括正極、負極和電解質，其特征在于：所述正極包括柔性集流體和涂覆在柔性集流體上的正極材料，所述正極材料的成分包括Mn-cMOFs基納米材料、粘結劑和導電劑；

所述Mn-cMOFs基納米材料經下述步驟制備獲得：將含有錳鹽和有機配體的水溶液在60-100℃條件下反應8-12h，固液分離、干燥得到Mn-cMOFs；將Mn-cMOFs在氮氣氛圍保護下于400-600℃退火1-3h，獲得Mn-cMOFs基納米材料。

2.根據權利要求1所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述錳鹽為硝酸錳、硫酸錳和乙酸錳中的一種或兩種以上；所述有機配體為均苯四甲酸四鈉鹽、均苯三甲酸三鈉鹽、2,5-二羥基對苯二甲酸二鈉鹽和2,6-萘二甲酸二鈉鹽中的一種或兩種以上；錳鹽和有機配體的質量比為5:1~10。

3.根據權利要求1所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述Mn-cMOFs基納米材料、導電劑和粘結劑的質量比為(65~85)：(5~15)：(5~15)。

4.根據權利要求3所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述導電劑為乙炔黑、炭黑、石墨烯和石墨的一種或兩種以上；所述粘結劑為聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

5.根據權利要求1所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述柔性集流體為碳布、鈦網、鈦箔、鈦絲、不銹鋼網、碳納米管纖維和不銹鋼絲中的一種或兩種以上。

6.根據權利要求1所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述負極為金屬鋅、含有鋅的金屬合金或在柔性集流體上負載的鋅粉；所述電解質由含可溶性鋅鹽的水溶液與具有離子傳輸特性的聚合物混合組成。

7.根據權利要求6所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池，其特征在于：所述可溶性鋅鹽為乙酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅、三氟甲烷磺酸鋅和高氯酸鋅中的一種或兩種以上；所述聚合物為聚乙烯醇、聚丙烯酸、羧甲基纖維素鈉中的一種。

8.權利要求1至7任一所述基于導電MOFs基納米材料的柔性鋅離子電池的制備方法，其特征在于：將Mn-cMOF基納米材料、粘結劑和導電劑按比例混合，加入分散劑混勻配成漿料，然后把漿料涂覆在潔凈的柔性集流體上，烘干，獲得正極；以鋅線為負極，與隔膜、電解質組成柔性鋅離子電池。