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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水系二次电池制造领域,尤其涉及一种原位碱化处理的锰氧化物正极材料。
技术介绍
1、锰氧化物具有良好的电化学性能,被广泛的应用于电池、电容器等储能器件的正极材料。然而,由于其在充电过程中存在歧化反应造成mn2+溶解且正极在反复循环时的结构变化,造成电池在长循环过程中容量快速衰减。此外,锰氧化物电子离子电导率低,限制了其电化学性能的进一步提高。
2、表面包覆改性能够显著改善锰氧化物的电化学性能,包覆的方式包括溶胶凝胶法、水热/溶剂热法、化学沉淀法、化学气相沉积法、固相反应、原子层沉积法等。专利cn108400308b提出了一种原位包覆导电高分子提高电极容量的方法,通过将充电态的正极极片作为引发剂,置于含有导电高分子的单体和表面活性剂的水溶液中浸泡,得到聚苯胺包覆改性的电极材料,但该方法存在着操作难度大、过程繁琐、难以量产等问题;
3、专利cn101167212a提出了包含铋金属氧化物的一次碱性电池,通过将铋酸锌正极材料加入硫酸钴与过硫酸铵溶液中,加入氨水或koh调节ph值,并在77℃下保温1小时,合成了具有良好导电性的coooh包覆改性铋酸锌活性材料,该包覆方法需要加热到77℃,使用的硫酸钴价格高,增加了生产成本及能耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足,提供一种原位碱化处理的锰氧化物正极材料。
2、这种原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,包括以下步骤:
3、步骤一、制备多价金属离子溶液;
>4、步骤二、将含有碱负离子的锰氧化物加入水溶液中并添加络合剂和表面活性剂,制成浆料,浆料的ph>7;
5、步骤三、持续搅拌浆料,并滴加多价金属离子溶液,过滤、洗涤和干燥后获得原位碱化处理锰氧化物正极材料。
6、作为优选,所述锰氧化物包括mno2、mno、mn2o3、mn3o4、naxmno2中的一种或多种。
7、作为优选,多价金属离子包括镍、锌、铜、钛、铬、锡、铅、锑、铋、铝、镓、铟离子中的一种或多种。
8、作为优选,多价金属离子与锰的摩尔比均为0.1mol%~10mol%。
9、作为优选,络合剂包括柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硼化物、焦磷酸钠中的一种或多种,浆料中络合剂的添加量为0.1~10wt%。
10、作为优选,表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、苯扎氯铵、十二烷基硫酸钠或吐温20,浆料中表面活性剂的添加量为0.1~10wt%。
11、原位碱化处理的锰氧化物正极材料,由上述任一所述方法得到的。
12、本专利技术的有益效果是:
13、1)本专利技术使用了含有碱负离子的碱性锰氧化物,含有碱负离子的锰氧化物既是正极活性材料,又可作为沉淀剂,从而使得多价金属离子与锰氧化物表面键合作用更加紧密,可有效抑制在循环过程中锰氧化物在电解液界面上的溶解或者歧化反应等副反应,制备得到的原位碱化处理锰氧化物正极材料在长循环过程中容量衰减较少。
14、2)本专利技术通过多价金属离子,提升了电导率,且使活性材料均匀分散,粉体的团聚问题得到很好地解决,即使经过高温烘干,粉体也表现出极好的分散性,利于后续加工,且其稳定性高,在循环后其形貌依旧保持稳定。
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1.一种原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,所述锰氧化物包括MnO2、MnO、Mn2O3、Mn3O4、NaxMnO2中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,多价金属离子包括镍、锌、铜、钛、铬、锡、铅、锑、铋、铝、镓、铟离子中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,多价金属离子与锰的摩尔比均为0.1mol%~10mol%。
5.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,络合剂包括柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠、硼化物、焦磷酸钠中的一种或多种,浆料中络合剂的添加量为0.1~10wt%。
6.根据权利要求5所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠、苯扎氯铵、十二烷基硫酸钠或吐温20,浆料中表面活性剂的添加量为0.1~10wt%。
...【技术特征摘要】
1.一种原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,所述锰氧化物包括mno2、mno、mn2o3、mn3o4、naxmno2中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,多价金属离子包括镍、锌、铜、钛、铬、锡、铅、锑、铋、铝、镓、铟离子中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的原位碱化处理的锰氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,多价金属离子与锰的摩尔比...
【专利技术属性】
技术研发人员:张云启,迟晓伟,侯丽娟,张婧,王世杰,
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:
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