[發明專利]一種二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法及其鋅離子存儲應用

在審

• 申請號: 202210987677.3
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115347181A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 胡林峰;龐睿呂婧;葉飛;劉強;劉揚
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01M4/50
• 分類號: H01M4/50;H01M4/62;H01M10/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將氧化性錳源與醌單體分別溶于去離子水和有機溶劑中，并通過滴加的方式將氧化性錳源的水溶液逐滴加入醌有機溶液中，保持均速攪拌；所述氧化性錳源與醌單體的摩爾比為1：（1-10）；

（2）滴加過程結束后，繼續攪拌，隨后，對產物進行洗滌和烘干處理，得到二氧化錳/醌聚合物復合材料。

2.根據權利要求1所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，氧化性錳源為高錳酸鉀、錳酸鉀或高錳酸鈉中的一種；所述醌單體為1,5-二氨基蒽醌、1-二氨基蒽醌或1,4-二氨基蒽醌中的一種。

3.根據權利要求1所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一種。

4.根據權利要求1所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，氧化性錳源水溶液的濃度為0.003-0.3mol/L。

5.根據權利要求1所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，滴加時間為2-10 h；攪拌速率為200-500 轉/min。

6. 根據權利要求1所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中，攪拌時間為12-48 h；所述烘干溫度為60~80 ℃，干燥時間為12~24 h。

7.一種權利要求1-6任一所述制備方法制得的二氧化錳/醌聚合物復合材料作為正極材料組裝成鋅離子二次電池的方法，其特征在于，步驟包括：將得到的二氧化錳/醌聚合物復合材料與導電劑、粘結劑混合，以溶劑分散攪拌得到電極漿料，并涂布于不銹鋼箔上經烘干、沖片后得到電池正極；利用此電池正極、鋅金屬負極、硫酸鋅/硫酸錳混合溶液和隔膜組裝紐扣電池進行電化學測試；其中，二氧化錳/醌聚合物復合材料與導電劑、粘結劑混合質量比為(7-8)：（1-2）：（0.5-1）。

8.根據權利要求7所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料作為正極材料組裝成鋅離子二次電池的方法，其特征在于，所述粘結劑為聚偏氟乙烯；所述導電劑為科琴黑；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮；所述硫酸鋅/硫酸錳混合溶液中硫酸鋅濃度為2 mol/L，硫酸錳濃度為0.1-1 mol/L；所述隔膜為玻璃纖維隔膜。

9.根據權利要求7所述的二氧化錳/醌聚合物復合材料作為正極材料組裝成鋅離子二次電池的方法，其特征在于，涂布后的不銹鋼箔烘干溫度為60-120℃，烘干時間為12-24 h。

10.一種權利要求1-6任一所述制備方法制得的二氧化錳/醌聚合物復合材料作為水系鋅離子二次電池正極材料的應用。