一种氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰锌离子电池正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰复合材料作为水系锌离子电池正极材料的制备方法。首先，将高锰酸钾和盐酸溶解于去离子水中，在高压反应釜中反应12~24小时后再将得到的沉淀与还原剂继续反应4~5小时，经煅烧可得三氧化二锰材料。将三氧化二锰材料与氮掺杂氧化石墨烯按比例溶解在溶解N‑N二甲基吡咯烷酮中，经过抽滤得到氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰复合材料。该方法制备的复合材料具有良好的稳定性和导电性，应用于水系锌离子电池正极能够提供较高的容量和较好的电化学循环性能，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰锌离子电池正极材料的制备方法
本专利技术属于电池
，具体为锌离子二次电池正极材料的制备方法。
技术介绍
随着时代的发展和人们生活水平的提高，高性能储能设备成为生活中不可或缺的一部分。传统储能元件，例如铅酸电池、镍镉电池等，有着循环稳定性差和功率密度低，环境不友好等缺点。而锂离子电池虽然在市场中发挥着重要作用。但是，锂元素价格昂贵，有机溶剂存在安全隐患，限制了它的发展潜力。水系锌离子电池可以提供高体积能量密度，水系电解液能够降低环境污染和成本。结合安全、丰富的锌资源和环境友好等优点，研制高性能水系锌离子电池用于大规模能源贮存具有十分重要的意义。YangLiu等研究了Mn2O3/PPY复合材料在锌离子电池中的应用，在0.1Ag-1的电流密度下能够提供255mAhg-1的高比容量（ACSAppl.Mater.Interfaces2019,11,19191−19199）。SinianYang等采用简单的表面活性剂辅助溶剂热法制备了一种新型的ZnMn2O4/Mn2O3复合材料，以ZnSO4为电解液，在0.5A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将高锰酸钾、盐酸按照质量比2:1溶解在适量去离子水中，搅拌20~30min后转入高压反应釜，置于150~180°C的烘箱中，连续反应12~24h，将混合溶液离心得到沉淀，再将沉淀用乙醇和去离子水交替离心洗涤3~4次，将所得产物在50~60°C下干燥得到黑色粉末；/n（2）将步骤（1）所得产物和还原剂按质量比2:3混合，转入高压反应釜并放置于180~200°C的烘箱中，连续反应4~5h，将混合溶液离心得到沉淀，再将沉淀用乙醇和去离子水交替离心洗涤3~4次，将产物在50~60°C干燥得到黑色粉末，...

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂氧化石墨烯/三氧化二锰锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将高锰酸钾、盐酸按照质量比2:1溶解在适量去离子水中，搅拌20~30min后转入高压反应釜，置于150~180°C的烘箱中，连续反应12~24h，将混合溶液离心得到沉淀，再将沉淀用乙醇和去离子水交替离心洗涤3~4次，将所得产物在50~60°C下干燥得到黑色粉末；
（2）将步骤（1）所得产物和还原剂按质量比2:3混合，转入高压反应釜并放置于180~200°C的烘箱中，连续反应4~5h，将混合溶液离心得到沉淀，再将沉淀用乙醇和去离子水交替离心洗涤3~4次，将产物在50~60°C干燥得到黑色粉末，在氩气氛围中，以2~10°C/分钟的升温速率加热至500~600°C，并持续4~5h，待自然冷却至室温后，研磨均匀后获得三氧化二锰材料；
（3）将一定量的氧化石墨烯均匀分散在氨水中，将混合液转入高压反应釜并置于150~180°C的烘箱中，连续反应12~24h，将混合溶液离心得到沉淀，再将沉淀用乙醇和去离子水交替离心洗涤3~4次，将所得产物在50~60°C下干燥得到黑色粉末；
（4）将步骤（2）中所得的产物与步骤（3）中所得产物按质量比1:4溶解在N-N二甲基吡咯烷酮中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟良，孙君茹，夏涌梅，徐俊伟，林显森，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37