一种可充电锌锰电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可充电锌锰电池及其制备方法，正极采用线状α‑MnO2材料替代传统的不定型二氧化锰材料，本发明专利技术采用的线状α‑MnO2材料具有均一的结构，其内大的隧道和空位增大了活性物质与电极间的接触，减小电池内阻，提高质子的扩散性能，较大的长径比可以使材料的择优取向度更高，从而提高电池的倍率性能；结构稳定，不易坍塌，活性能够维持在高水平，衰减速度慢，更有利于电池的循环性能。本发明专利技术线状α‑MnO2材料制备方法合成工艺简单可行，实验重现性好，所用的原料廉价易得，制备得到的线状α‑MnO2材料具有均一的结构，较大的长径比，结构稳定，不易坍塌，衰减速度慢。

A rechargeable zinc-manganese battery and its preparation method

The invention provides a rechargeable zinc-manganese battery and its preparation method. The cathode adopts linear alpha MnO 2 material instead of traditional amorphous manganese dioxide material. The linear alpha MnO 2 material adopted by the invention has a uniform structure. The large tunnels and vacancies in the material increase the contact between the active material and the electrode, reduce the internal resistance of the battery, improve the proton diffusion performance, and have a larger length-diameter ratio. In order to make the preferred orientation of the material higher, thereby improving the rate performance of the battery; stable structure, not easy to collapse, activity can be maintained at a high level, slow attenuation, more conducive to the cycle performance of the battery. The preparation method of linear alpha MnO2 material has simple and feasible synthesis process, good experimental reproducibility, low cost and easy availability of raw materials. The prepared linear alpha MnO2 material has uniform structure, large aspect ratio, stable structure, not easy to collapse and slow attenuation speed.

【技术实现步骤摘要】
一种可充电锌锰电池及其制备方法
本专利技术属于二次电池
,具体涉及一种基于水系电解液的可充电锌锰电池。
技术介绍
伴随着世界经济地迅速发展，各国对能源的要求日益增高。发展新能源，开发对环境友好的新能源材料，是各国政府积极提倡的工作。而开发可充放电的二次电池越来越成为新能源技术的新宠。目前，锂离子电池在人们日常生活中扮演着重要的角色，已经广泛应用于各种便携式设备，但是锂离子电池生产成本较高，且存在一定的安全隐患。因此，研究人员积极寻求更安全可靠的二次电池。锌离子电池安全性高，且成本低廉，有望替代锂离子电池实现大规模应用。锰元素在地壳中丰度高，且二氧化锰价格低廉，对环境友好，有多种晶型和结构，二氧化锰作为早期碱性锌锰电池的正极材料，给人们的生活带来了极大的便利。电池中电极材料的利用率及电化学性能极大的影响电池的综合性能，因此，对二氧化锰电极材料性能的开发与研究已经成为人们关注的焦点。如在正极二氧化锰中添加V2O5、NiO、Co2O3等化合物，降低氧在其表面折出的过电位，希望将过充电的电能转化为产生氧气，避免正极进一步氧化，从而提高电池的循环性能，再比如公开号为CN1337359A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可充电锌锰电池，电池包括正极，负极，隔膜和电解液，其特征在于，正极活性材料采用线状α‑MnO2材料。

【技术特征摘要】
1.一种可充电锌锰电池，电池包括正极，负极，隔膜和电解液，其特征在于，正极活性材料采用线状α-MnO2材料。2.根据权利要求1所述的锌锰电池，其特征在于，所述正极活性材料为线状α-MnO2与线状β-MnO2，线状γ-MnO2，线状δ-MnO2，线状λ-MnO2四种中任意一种或多种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的锌锰电池，其特征在于，所述线状α-MnO2材料的长度尺寸为0.5～3μm。4.根据权利要求1或2所述的锌锰电池，其特征在于，所述线状α-MnO2材料的直径为50～100nm。5.根据权利要求1所述的锌锰电池，其特征在于，所述线状α-MnO2的制备方法如下：称取一定比例的高锰酸钾和水合硫酸锰，并溶解在去离子水中，搅拌至完全溶解；转移到水热釜中，再转移到烘箱中，控制升温速率为5～10℃/min，升温至120～180℃，并保持4～12h；自然冷却至室温，所得材料洗涤数次并干燥；在空气气氛下，高温煅烧1～4h，煅烧温度控制在400～600℃，升温速率控制在5～8℃/min。6.根据权利要求1或2所述的锌锰电池，其特征在于，所述电解液添加硫酸锌和硫酸锰的混合溶液。7.根据权利要求5所述的锌锰电池，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭宇，
申请(专利权)人：桑顿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43