[發明專利]一種基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法

有效

• 申請號: 202110665298.8
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113437368B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 徐暉;任珞涵;蔣亞琴;李松軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01M10/36
• 分類號: H01M10/36;H01M10/38;H01M4/50;H01M4/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，包括：

將一水合硫酸錳和硫酸溶液加入到去離子水中，攪拌均勻，然后加入高錳酸鉀溶液和偏釩酸銨固體，在室溫下劇烈攪拌和超聲，得到混合溶液，接著將混合溶液水熱反應，反應結束后洗滌、冷凍干燥，得到水系鋅離子電池正極材料釩摻雜的二氧化錳材料；所述硫酸在混合溶液中的濃度為0.5~0.6mol/L，高錳酸鉀在混合溶液中的濃度為0.1~0.2mol/L；所述一水合硫酸錳在混合溶液中的濃度為0.037mol/L，偏釩酸銨在混合溶液中的濃度為0.03mol/L；所述水熱反應的條件為在100~150℃下加熱10~15h；

將釩摻雜的二氧化錳材料與導電劑、粘結劑以及溶劑調配成漿料涂布于集流體表面，干燥得到正極，然后將其與電解液、鋅負極組裝成鋅離子電池，最后將組裝好的電池在室溫下靜態激活反應，得到提高電容量的水系鋅離子電池正極材料。

2.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述混合溶液的pH范圍為1.5~2.5。

3.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述釩摻雜的二氧化錳材料中釩的摩爾分數為5%~40%。

4.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述釩摻雜的二氧化錳材料與導電劑、粘結劑的質量比為6:2:2~8:1:1。

5.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述導電劑為乙炔黑、科琴黑、SuperP、碳纖維、碳納米管中的一種或幾種；所述粘結劑為聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE中的一種；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮NMP；所述集流體為鈦箔、不銹鋼、碳紙、碳布、石墨烯紙中的一種。

6.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，干燥得到正極時，所述干燥的條件為在60~120℃下放置6~48小時。

7.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述電解液為硫酸鋅水溶液、三氟甲基磺酸鋅水溶液、硝酸鋅水溶液、或其他水溶性鋅鹽中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的基于靜態激活反應提高水系鋅離子電池正極材料容量的方法，其特征在于，所述靜態激活為室溫下放置反應1~90天。