【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于清洁能源，具体涉及一种聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料的制备方法及其在水系锌离子电池中的应用。
技术介绍
1、水系储能设备因其具有高安全性、便携性和低构造成本而备受全球能源行业的关注。锌离子电池兼备较低的工作电压(-0.76v vs.氢标准电极)，较高的理论容量(820ma hg-1)和成熟的制造工艺的优势继而成为了水系储能设备的研究热点。三氧化钼作为无毒的过渡金属材料，拥有mo6+/mo4+混合价态和稳定的热力学层状结构，因此有潜力作为高能正极在水系锌离子电池领域得以广泛应用。然而在长期的充放电过程中，三氧化钼主体材料会不可避免地溶解在电解质溶液中，致使充放电过程无法持续进行。除此之外，三氧化钼的导电性和锌离子在其晶格内部的扩散动力学也同样需要得到提升。聚苯胺作为一种高分子材料，具有良好的导电性和疏水性，因此将聚苯胺外壳包裹在三氧化钼的外侧能够极大地提升循环寿命。与此同时，苯胺在三氧化钼外表面聚合的过程中，会向三氧化钼中引入了一定量的氧缺陷，使得正极材料的导电性和锌离子在其晶格间的迁移速率同时得到极大的提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在三氧化钼外侧构筑一层疏水保护层，使其能够在延长循环寿命的同时增大其导电性，为此，本专利技术提供一种聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料的制备方法及其在水系锌离子电池中的应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料的制备方法，包括如下步骤：
4、
5、2)将三氧化钼粉末与去离子水混合后得到溶液a；
6、3)将苯胺滴加至浓盐酸中得到溶液b；
7、4)将过硫酸铵置入盐酸溶液中得到溶液c；
8、5)将溶液a、溶液b、溶液c混合搅拌，然后将得到的混合溶液进行真空抽滤后，洗涤干燥，即可得到的墨绿色的聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料。
9、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，按重量比，钼酸铵：去离子水：硝酸＝1：25：1.89。
10、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述水热反应的条件为：水热温度为180℃，反应时间为12h。
11、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，按重量比，三氧化钼：去离子水＝1：40。
12、进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，按体积比，苯胺：浓盐酸＝3：1000。
13、进一步的，上述的制备方法，步骤4)中，按重量比，过硫酸铵：盐酸＝1：2。
14、进一步的，上述的制备方法，步骤5)中，所述搅拌的时间为4h。
15、上述任意一项所述的制备方法制备的聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料作为正极材料在水系锌离子电池中的应用。
16、进一步的，上述的应用，以聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯混合均匀混合后，向其中滴加n-甲基吡咯烷酮，将得到的浆料涂抹在光滑的钛片上，真空干燥后所得的电极片为正极，锌片为负极，以3m zn(cf3so3)2溶液作为电解液，将以上材料组装至纽扣电池中。
17、更进一步的，上述的应用，按质量比，聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料：乙炔黑：聚偏氟乙烯＝7：2：1。
18、本专利技术的有益效果是：本专利技术得到了一种应用于水系锌离子电池的聚苯胺外壳包裹三氧化钼(pani@moo3-x)正极材料。该种正极材料具有稳定的疏水外壳保护了三氧化钼内核在水系电解质中得以稳定的存在。此外，在构筑聚苯胺外壳过程中，三氧化钼内核中也引入了一定量的氧缺陷，氧缺陷的存在能够实现锌离子扩散速率和导电性的同步提升。基于以上的协同作用，以聚苯胺包裹三氧化钼作为正极的锌离子电池循环寿命得到了极大的提升。
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1.一种聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按重量比，钼酸铵：去离子水：硝酸＝1：25：1.89。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水热反应的条件为：水热温度为180℃，反应时间为12h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，按重量比，三氧化钼：去离子水＝1：40。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，按体积比，苯胺：浓盐酸＝3：1000。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，按重量比，过硫酸铵：盐酸＝1：2。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，所述搅拌的时间为4h。
8.权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备的聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料作为正极材料在水系锌离子电池中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，以聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯混
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，按质量比，聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料：乙炔黑：聚偏氟乙烯＝7：2：1。
...【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺外壳包裹三氧化钼电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按重量比，钼酸铵：去离子水：硝酸＝1：25：1.89。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水热反应的条件为：水热温度为180℃，反应时间为12h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，按重量比，三氧化钼：去离子水＝1：40。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，按体积比，苯胺：浓盐酸＝3：1000。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，按重量比，过硫酸铵：盐酸＝1：...
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