一种含有氢离子空位的三元金属氢氧化物及其制备方法和在锌离子电池中的应用技术

本发明专利技术提供了一种含有氢离子空位的三元金属氢氧化物及其制备方法和在锌离子电池中的应用，涉及电化学储能材料技术领域。本发明专利技术提供的含有氢离子空位的三元金属氢氧化物通过掺杂适量铁元素，能提高金属氢氧化物的导电性，且能降低锰离子在储能过程中因Jahn

Ternary metal hydroxide containing hydrogen ion vacancy and its preparation method and application in zinc ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种含有氢离子空位的三元金属氢氧化物及其制备方法和在锌离子电池中的应用


[0001]本专利技术涉及电化学储能材料
，特别涉及一种含有氢离子空位的三元金属氢氧化物及其制备方法和在锌离子电池中的应用。

技术介绍

[0002]储能电池对社会能源发展有着重要的发展意义。近年来，碱金属储能二次电池得到了广泛的发展与应用，尤其作为代表的锂离子电池极大地提高了社会发展步伐和人民的生活质量。对于绝大部分碱金属储能电池，其所用的电解液为有机体系电解液，具有易燃性。因此，发展高安全性的储能电池仍是目前研究者们所要解决的关键问题，尤其是近几年锂矿价格迅速飙升，致使锂离子电池的制造和应用成本大幅度提升。
[0003]为了满足社会活动对能源的需求，降低电池制造成本，提高电池使用的安全性，发展新型的水系电池对于发展储能技术具有重大的科学意义和社会意义。其中，水系锌离子电池因其锌资源丰富易得、价格低廉和无毒不易燃的特性，受到了研究者们的广泛的关注。然而，由于电荷密度较大的Zn离子在嵌入正极材料过程中，会与正极材料有较强的相互作用力，导致正极材料在多次脱嵌锌离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有氢离子空位的三元金属氢氧化物，化学组成为Ni
2～3
Mn
0.1～1
Fe
0.2～0.4
(OH)8(CO3)
0.5
·
0.25H2O，含氢离子空位，为层叠的片状结构，粒径为100～200nm。2.根据权利要求1所述的含有氢离子空位的三元金属氢氧化物，其特征在于，化学组成为Ni3Mn
0.7
Fe
0.3
(OH)8(CO3)
0.5
·
0.25H2O。3.权利要求1或2所述含有氢离子空位的三元金属氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在通入氧气的条件下，将二价镍可溶性无机盐、二价锰可溶性无机盐和三价铁可溶性无机盐与水、NH4F、NaOH和Na2CO3混合，依次进行沉淀反应和陈化，得到镍锰铁三元金属氢氧化物前驱体；所述二价镍可溶性无机盐中镍元素、二价锰可溶性无机盐中锰元素和三价铁可溶性无机盐中铁元素的摩尔比为(20～30)：(1～10)：(2～4)；(2)将所述镍锰铁三元金属氢氧化物前驱体制备成浆料涂覆于集流体表面，然后进行干燥，得到电极片；组装电池体系对所述电极片进行循环伏安处理，在所述电极片的集流体表面得到含有氢离子空位的三元金属氢氧化物；所述电池体系以所述电极片为工作电极，以饱和甘汞电极为参比电极，以Pt电极作为对电极，以KOH溶液为电解液。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中二价镍可...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓明，赵亚军，刘文，梁津瑞，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：