一种高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，属于新型电池材料制备技术领域。该方法包括如下步骤：将高锰酸钾和二价锰盐溶于水和N,N二甲基甲酰胺的混合液中，所得混合液经加热搅拌回流，反应结束后抽滤水洗、醇洗，无需干燥。将其转移至酸性溶液中，在超声辅助下进行下一步反应，反应结束后水洗、醇洗、真空干燥，得到一种水合质子预嵌的氧化锰材料。本发明专利技术制备的氧化锰材料因预嵌水合质子小的摩尔质量/尺寸、形成的层间氢键网络及与金属层形成的强O‑H键，显示出高的倍率性能、优异的循环稳定性，可在锌离子电池电极材料领域得到推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型电池材料制备，具体而言，涉及一种高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法。

技术介绍

1、近年来，水系锌离子电池由于其安全性高、锌资源丰富、低成本等特点而备受关注。发展高稳定性、高能量密度水系锌离子电池体系是目前研究的热点。正极材料作为核心部分，是限制电池整体性能的关键，因此寻找具有高电化学性能的正极材料对于发展水系锌离子电池至关重要。在众多正极材料体系中，氧化锰具有储量丰富、价格低廉、理论容量高等优点，被认为是一种具有前景的水系锌离子电池正极材料。但在实际应用中，由于高电荷密度、大尺寸锌离子在氧化锰晶格中反复脱嵌，使得充放电过程中氧化锰结构容易扭曲，以及三价锰的姜泰勒效应导致的锰溶解问题，限制了氧化锰材料在水系锌离子电池中的进一步发展。因此，制备高稳定性氧化锰材料对于构建高性能的水系锌离子电池具有重要的意义。

2、目前，氧化锰材料的制备方法较多，所得材料形貌各异，作为锌离子电池正极材料取得了快速的进展。然而，制备具有高稳定性水系锌离子电池氧化锰正极材料依然充满挑战。在已有研究中，一般通过预嵌策略(预嵌金属离子、有机物或聚合物分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐选自如下的一种或两种以上：四水氯化锰、六水硝酸锰、一水硫酸锰、四水乙酸锰。

3.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，步骤1中高锰酸钾和二价锰盐的摩尔比为2：(1～3)。

4.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，步骤1中所述水和N,N二甲基甲酰胺的体积比为1：(5～10)，高锰酸钾与N,N二甲基甲酰胺的摩尔比为1：(900...

【技术特征摘要】

1.一种高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，所述二价锰盐选自如下的一种或两种以上：四水氯化锰、六水硝酸锰、一水硫酸锰、四水乙酸锰。

3.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，步骤1中高锰酸钾和二价锰盐的摩尔比为2：(1～3)。

4.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，步骤1中所述水和n,n二甲基甲酰胺的体积比为1：(5～10)，高锰酸钾与n,n二甲基甲酰胺的摩尔比为1：(900～1600)。

5.根据权利要求1所述高稳定性锌离子电池氧化锰正极的制备方法，其特征在于，步骤2中所述加热搅拌回流反应的时间为3～6h。

【专利技术属性】
技术研发人员：张改妮，李喜飞，许育辉，吴新月，杨慧娟，罗洋洋，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：