一种植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐水系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植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐水系锌离子电池正极材料的制备方法，通过植酸与金属离子的络合作用，引发其在钒酸盐表面的均匀包覆，并通过植酸与吡咯的氢键作用，诱导吡咯单体在包覆层表面原位聚合，实现在钒酸盐表面植酸掺杂聚吡咯有机物层的均匀包覆。依据本发明专利技术的技术方案得到的植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐正极材料可通过包覆层的保护作用有效避免钒酸盐在水系锌离子电池电解液中的溶解，有助于电极在充放电过程中的结构稳定性；同时导电聚吡咯的包覆可促进电极材料的电子传导过程；此外，亲水性植酸的引入有助于电解液中锌离子的去溶剂化过程，促进载流子在电极材料/电解液界面间的迁移速率，提升倍率性能。提升倍率性能。提升倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐水系锌离子电池正极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐水系锌离子电池正极材料的制备方法，属于锌离子电池正极材料改性方法领域。

技术介绍

[0002]为应对“碳中和”的远景目标，发展先进的储能技术来为可再生能源蓄能已成为大势所趋。在过去二十年间，由于较高的能量密度和较宽的电压窗口，锂离子电池一直占据着储能电池的主导地位。但锂离子电池时有发生的安全事故以及锂资源匮乏、锂离子电池组装工艺复杂等问题使得锂电的可持续发展受到考验。尤其在近些年，随着电网规模储能的兴起，储能市场对电池的安全性与低成本提出了越来越高的要求。在此背景下，开发新型锂电替代储能技术迫在眉睫。
[0003]基于近中性水系电解液的锌离子电池，由于锌较低的价格以及水系电解液的高安全性，在最近十年得到广泛的关注。锌离子电池不仅具有成本低、安全性高的优点，还表现出组装方便、体积能量密度高(5851mAhmL
‑1)、电解液离子迁移率高(≈1
‑
10mScm
‑1)等优势。然而，锌离子电池的发展本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植酸掺杂聚吡咯@钒酸盐水系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：步骤1：将金属离子前驱体溶解于去离子水中得到溶液，向其中加入五氧化二钒粉末，搅拌混合均匀，随后加入丙酮，持续搅拌得到反应液；将该反应液倒入水热反应釜特氟龙内胆中并转移至烘箱，加热至设定温度并持续反应一定时间，反应结束后自然冷却至室温，对反应产物进行抽滤操作，并对所得滤饼使用超纯水和异丙醇洗涤多次，经干燥后，得到钒酸盐；步骤2：将步骤1所得钒酸盐粉末加入植酸和吡咯单体混合液中混合均匀得到悬浮液；另将一定量过硫酸铵溶解于去离子水中，得到溶液；将过硫酸铵溶液迅速加入钒酸盐/植酸/吡咯悬浮液中，轻微摇晃，混合均匀后静置，使吡咯单体发生原位聚合；反应完毕后，将反应产物进行抽滤，并用去离子水和乙醇洗涤多次，经干燥后，得到植酸掺杂聚吡咯包覆的钒酸盐锌离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述金属离子前驱体为乙酸镍、乙酸镁、乙酸钴、乙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海舰，夏雪，张卫新，杨则恒，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：