[發明專利]一種水系鋅離子電池正極材料及相匹配電解液

有效

• 申請號: 202110034252.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112886004B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李平;韓坤;閆鳳生;曲選輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/485;H01M10/36;C01G45/12
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種水系鋅離子電池正極材料，其特征在于：

該正極材料的化學式為RxKy Mn1-xO2-z，其中0＜x≤0 .1，0＜y≤0 .5，0＜z＜0 .1，R為Ni²⁺、Co²⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Zn ²⁺、Cu²⁺中的一種或多種；該正極材料為納米棒狀形貌，晶體結構為2×2的隧道型結構，隧道中含有K+，且材料表面含有氧空位，能夠增強該正極材料在充放電過程中的結構穩定性、增加反應活性位點并提高導電性，從而使其表現出高比容量、高倍率性能和長循環壽命；

所述的水系鋅離子電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：

a .按一定摩爾比稱取高錳酸鉀、四水乙酸錳和金屬鹽研磨混合均勻；

b .將研磨好的混合物轉移至坩堝中，坩堝置于管式爐中在惰性氣氛下以5～8℃/min的升溫速率加熱至150～200℃，并保溫4～6h，然后再以5～8℃/min的升溫速率加熱至400～600℃，保溫1～2h，待管式爐降至室溫，收集產物；

c .將 b中得到的產物用去離子水洗滌、抽濾數次，然后經烘箱80℃干燥即可得到RxKy Mn1-xO2-z正極材料。

2.根據權利要求1所述的水系鋅離子電池正極材料，其特征在于所述步驟a中的金屬鹽為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、硝酸鈷、硫酸鈷、氯化鈷、硝酸鋁、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鎂、硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鋅、硫酸鋅、氯化鋅、硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的水系鋅離子電池正極材料，其特征在于所述步驟a中高錳酸鉀、四水乙酸錳和金屬鹽的摩爾比為1：[1～2]：[0～1]。

4.根據權利要求1所述的水系鋅離子電池正極材料，其特征在于所述步驟b中惰性氣氛為氬氣或氮氣中的一種。