【技术实现步骤摘要】
一种α-MnO2/碳复合电极材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种具有优异结晶性能的α-MnO2/碳复合电极材料及其制备方法和在锌离子电池正极中的应用,属于锌离子电池
技术介绍
二氧化锰具有独特的三维孔道结构,物理化学性能优异,同时价格低廉、环境友好,作为一种重要的功能材料,被广泛应用于催化剂、吸附剂、陶瓷、电池电极材料等。当前为了满足人们对储能材料不断增长的需求,二氧化锰材料因其具有独特的优势,在电池和超级电容器等储能器件领域具有巨大的应用潜力。近几年,研究热点集中在可充电的中性水系锌/MnO2电池,该电池体系采用金属锌负极和二氧化锰正极,电解液采用硫酸锌水溶液,可以在中性或弱酸性的环境下正常运行,相比于碱性锌锰电池,可以显著改善电池极片的腐蚀作用,并提高全电池的电化学稳定性能。同时基于二氧化锰材料的全电池的理论比容量可达308mAhg-1,在能量密度方面具有较大的优势。α-MnO2具有独特的1×1和2×2型三维隧道结构,具有较快的锌离子脱嵌反应速率,同时电化学稳定性能较高。随着α-MnO2材料粒径从 ...
【技术保护点】
1.一种α-MnO
【技术特征摘要】
1.一种α-MnO2/碳复合电极材料的制备方法,其特征在于,包括:
(1)将高锰酸钾水溶液、与含有低价锰盐和酸碱调节剂的水溶液进行混合,在室温下共沉淀反应,再经过滤和烘干后,得到前驱体粉体;
(2)将所得前驱体粉体、碳材料、分散剂和溶剂混合后,进行喷雾造粒,得到造粒粉体;
(3)将所得造粒粉体在300~600℃下热处理,得到所述α-MnO2/碳复合电极材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述酸碱调节剂为碳酸钠、碳酸钾中的至少一种;所述低价锰盐为二价锰盐,优选硫酸锰、硝酸锰、氯化锰中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述高锰酸钾和低价锰盐的物质的量之比为1:(1~4)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于,将高锰酸钾水溶液采用滴加的方式加入到含有低价锰盐和酸碱调节剂的水溶液中,或将含有低价锰盐和酸碱调节剂的水溶液采用滴加的方式加入到高锰酸钾水溶液中;所述滴加的速率为0.01~5ml/秒。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述酸碱调节剂和高锰酸钾的物质的量比为(1~4):1。...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘宇,刘云召,秦刚华,杜月秀,黄佳琪,林兴灏,李卓斌,郑渭建,
申请(专利权)人:浙江浙能中科储能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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