[發明專利]一種鋅離子電池正極材料及其制備方法和應用、鋅離子電池在審
| 申請號： | 202110080348.6 | 申請日： | 2021-01-21 |
| 公開（公告）號： | CN112909247A | 公開（公告）日： | 2021-06-04 |
| 發明（設計）人： | 吳興隆;谷振一;呂紅艷 | 申請（專利權）人： | 東北師范大學 |
| 主分類號： | H01M4/58 | 分類號： | H01M4/58;H01M10/054;H01M10/36;C01G45/00;C01G51/00;C01G53/00 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 離子 電池 正極 材料 及其 制備 方法 應用 | ||
本發明屬于鋅離子電池技術領域，特別涉及一種鋅離子電池正極材料及其制備方法和應用、鋅離子電池。本發明提供的鋅離子電池正極材料的化學組成為AMF3，其中，A為Li+、Na+或K+，M為Mn2+、Co2+和Ni2+中的一種或兩種或三種；所述鋅離子電池正極材料具有鈣鈦礦結構。本發明提供的鋅離子電池正極材料的鈣鈦礦結構，可提供空間較大的晶體結構且結構穩定，有利于鋅離子在鋅離子電池正極材料的晶格中進行快速的遷移，且鋅離子在進行離子脫嵌過程中正極材料的體積效應小。測試結果表明，以本發明提供的鋅離子電池正極材料組裝得到的鋅離子電池，水系電解液放電比容量和有機系電解液放電比容量高，且倍率放電和循環性能良好。
技術領域
本發明屬于鋅離子電池技術領域，特別涉及一種鋅離子電池正極材料及其制備方法和應用、鋅離子電池。
背景技術
金屬鋅具有高的理論容量(820mAh·g-1和5855mAh·cm-3)和低的氧化還原電位(相對于標準氫電極，電壓為-0.76V)，在水中和空氣中均具有較高的穩定性，并且儲量豐富、便宜廉價，具有下一代安全可充電電池的發展前景。目前研究較多的鋅離子電池正極材料包括氧化物、磷酸鹽以及有機物類材料，暫未見鈣鈦礦結構的鋅離子電池正極材料的研究報道。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋅離子電池正極材料，具有初始放電容量高和循環后容量損失小的特點。
為了實現上述發明的目的，本發明提供以下技術方案：
本發明提供了一種鋅離子電池正極材料，所述鋅離子電池正極材料的化學組成為AMF3，其中，A為Li+、Na+或K+，M為Mn2+、Co2+和Ni2+中的一種或兩種或三種；所述鋅離子電池正極材料具有鈣鈦礦結構。
優選的，所述鋅離子電池正極材料的化學組成包括LiMnF3、LiCoF3、LiNiF3、NaMnF3、NaCoF3、NaNiF3、KMnF3、KCoF3、KNiF3、KMnxCoyF3、KMnxNiyF3、KCoxNiyF3、KMnaCobNicF3、LiMnxCoyF3、LiMnxNiyF3、LiCoxNiyF3、LiMnaCobNicF3、NaMnxCoyF3、NaMnxNiyF3、NaCoxNiyF3或NaMnaCobNicF3，其中，x+y＝1，a+b+c＝1。
本發明還提供了上述技術方案所述鋅離子電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：
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