一种水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰三元复合电极材料的制备方法技术

技术编号：40330829 阅读：10 留言：0更新日期：2024-02-09 14:22

本发明专利技术公开了一种制备水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰三元复合电极材料的方法。（1）按一定摩尔比将四水合氯化锰和蔗糖混合，并用去离子水使混合物完全溶解。（2）向步骤（1）获得的混合溶液中引入适量的六水合氯化镍并使其溶解。（3）将步骤（2）获得的混合溶液转移至瓷舟中，置于马弗炉内加热至600℃后保温3小时，随炉冷却后得到NiMn<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/Mn<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/Mn<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;三元复合电极材料。本发明专利技术方法的优点是简便、高效，制备条件易于控制，适用于大规模生产，制备的NiMn<subgt;2</subgt;O<subgt;4</subgt;/Mn<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;/Mn<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;三元复合电极材料作为水系锌离子电池正极材料表现出较好的循环稳定性和倍率性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系电池电极材料制备，具体涉及一种水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰（nimn2o4/ mn3o4/mn2o3）三元复合电极材料的制备方法。

技术介绍

1、水系锌离子电池（zibs）由于具有高功率密度和高能量密度，成本低，安全性高，环境友好等特点，成为最具发展潜力的新型储能体系之一而被广泛研究。常见的锌离子电池正极材料主要有锰基氧化物、钒基氧化物、普鲁士蓝及其类似物等。其中，储量丰富、成本低的锰基氧化物由于具备能量密度高、工作电压高等优点，是zibs 最具竞争性的正极材料之一。然而锰基氧化物存在导电性差、mn溶解、晶体结构不稳定容易坍塌等问题。针对这些问题，研究者开发了表面修饰、相复合、引入缺陷等方法。其中，构建两种锰氧化物的复合材料，如α-mno2/mn2o3、mn3o4/mno2、mn2o3/znmn2o4等已被证实是改善锰基氧化物行之有效的方法。然而，构建三种锰氧化物的复合材料，特别是复合材料的主相中含有nimn2o4的zibs正极材料的研究还未见报道。为此，本专利技术提出一种十分简便且高效的制备水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰（nimn2o4/ mn3o4/mn2o3）三元复合电极材料的方法。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种制备水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰（nimn2o4/ mn3o4/mn2o3）三元复合电极材料的方法。

2、具体步骤为：

3、(1) 将四水合氯化锰（mncl

4、(2) 按0<n(ni2+):n(mn2+)≤1:5的摩尔比称取六水合氯化镍（nicl2·6h2o）溶解于步骤(1)所得的溶液中。

5、(3) 将步骤(2)所得的均一溶液转移至瓷舟中，并置于马弗炉内，然后以5 ℃/分钟的升温速度将其从室温加热至600 ℃，并在600 ℃下保温3小时，停止加热，随炉冷却后得到nimn2o4/ mn3o4/mn2o3三元复合电极材料。

6、本专利技术方法的优点是十分简便、高效，制备条件易于控制，非常适用于大规模生产，制备的nimn2o4/ mn3o4/mn2o3三元复合电极材料作为水系锌离子电池正极材料表现出较好的循环稳定性和倍率性能，且储锌性能明显优于mn2o3/mn3o4二元复合材料。

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【技术保护点】

1.一种制备水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰（NiMn2O4/ Mn3O4/Mn2O3）三元复合电极材料的方法，其特征在于具体步骤为：

【技术特征摘要】

1.一种制备水系锌离子电池用锰酸镍/四氧化三锰/三氧化二锰（nimn2o4...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚金环，李金虎，李延伟，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：

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