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碳量子点/二氧化锰纳米复合材料、制备方法及其应用技术

技术编号:28016730 阅读:66 留言:0更新日期:2021-04-09 22:54
本发明专利技术公开了一种碳量子点/二氧化锰纳米复合材料、制备方法及其应用。所述方法利用强氧化性的高锰酸钾与碳量子点间的氧化还原反应,按高锰酸钾与碳量子点的质量比为1.8~7.2:1,将高锰酸钾溶液缓慢滴加至碳量子点溶液中,混合均匀后于120℃下反应制得碳量子点/二氧化锰纳米复合材料。本发明专利技术制备的碳量子点/二氧化锰纳米复合材料作为水系锌离子电池的正极材料时,在100mA/g的电流密度下,其比容量高达480.0mAh/g,在1000mA/g的电流密度下,比容量能保持337.2mAh/g,表现出优异的锌离子存储性能和良好的倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
碳量子点/二氧化锰纳米复合材料、制备方法及其应用
本专利技术属于水系锌离子电池
,涉及一种碳量子点/二氧化锰纳米复合材料、制备方法及其应用。
技术介绍
电池作为一种能将化学能转化成电能的储能装置,自问世以来得到持续关注与发展。具有高能量密度和长循环寿命的锂离子电池已成为近些年国际储能领域的研究热点,目前已被广泛商业化应用。但是,有限的锂储量不足以满足未来市场的需求,使得电池的成本较高;此外,用于锂电池的有机电解液有毒、易燃,给锂离子电池的使用带来了巨大的安全问题,严重阻碍了锂离子电池进一步大规模的储能应用。因此,发展新型的水系电池具有重要的实际意义。可充电的水系锌离子电池是近年来兴起的一种新型二次电池,其具有高能量密度、高功率密度、成本低廉、制备工艺简单、安全环保等诸多优点,最有可能取代传统锂离子电池,在储能和载运工具等领域具有光明的应用前景,因此被认为是理想的绿色电池体系。锌离子电池由负极、正极、电解液和隔膜组成。负极为锌片或者锌粉。正极为可以嵌入锌离子的活性材料,主要有:锰基、钒基、普鲁士蓝类似物和橄榄石型磷酸盐等无机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.碳量子点/二氧化锰纳米复合材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:/n搅拌条件下,按高锰酸钾与碳量子点的质量比为1.8~7.2:1,将高锰酸钾溶液缓慢滴加至碳量子点溶液中,搅拌至混合均匀后,置于120℃下反应,反应结束后自然冷却至室温,离心,水洗,干燥,得到碳量子点/二氧化锰纳米复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.碳量子点/二氧化锰纳米复合材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
搅拌条件下,按高锰酸钾与碳量子点的质量比为1.8~7.2:1,将高锰酸钾溶液缓慢滴加至碳量子点溶液中,搅拌至混合均匀后,置于120℃下反应,反应结束后自然冷却至室温,离心,水洗,干燥,得到碳量子点/二氧化锰纳米复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的碳量子点通过以下方法制备:在干燥的橘子皮中加入水,180℃反应12~24h,反应结束后,过滤,将滤液5000rpm离心10min,得到碳量子点溶液。


3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,高锰酸钾与碳量子点的质量比为3.6~7.2:1。


4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,高锰酸钾溶液的浓度为0.05mol/L,碳量子点溶液的浓度为5mg/mL。


5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,反应时间为3~6h,离心速度为5000rpm,离心时间为10min,干燥温度为60℃。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鸿鹏闻杰崔琦
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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