一种多晶相异质结构水系电池正极材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种多晶相异质结构水系电池正极材料及其制备方法、应用，所述制备方法包括：（1）将MnSO<subgt;4</subgt;水溶液和第一KMnO<subgt;4</subgt;水溶液混合，得到第一反应液；（2）将第一反应液于密闭条件下进行一次水热反应，所得沉淀为β‑MnO<subgt;2</subgt;材料；（3）将β‑MnO<subgt;2</subgt;材料与第二KMnO<subgt;4</subgt;溶液混合后得第二反应液；（4）将第二反应液于密闭条件下进行二次水热反应，在β‑MnO<subgt;2</subgt;表面原位生长δ‑MnO<subgt;2</subgt;材料，所得沉淀为多晶相异质结构水系锌离子电池正极材料。本发明专利技术通过异质结构的构建能够有效地优化MnO<subgt;2</subgt;的缺陷，提供更多的氧化还原活性位点、丰富的离子扩散和电子输运通道从而提高电池循环寿命，加速锌离子在正极材料中的传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料，特别是涉及一种多晶相异质结构水系电池正极材料及其制备方法、应用。

技术介绍

1、近些年来，能源危机和环境污染等全球性问题的出现引发了人们对于可持续发展型经济增长方式的高度重视。由于传统的化石能源不可持续性以及过度开发导致能源短缺、全球变暖、温室效应等一系列危害，现如今，太阳能、风能、潮汐能、生物质能等其清洁能源已被大量使用，而清洁能源的时效性及地域性等特点阻碍了它们的进一步开发和利用，故采用可以将电能与化学能实现可逆转化、不受地域限制、适合产业化生产的电化学储能技术来解决这一难题。其中，锂离子电池技术作为目前商业化程度最高的电化学储能技术，但锂资源的有限性以及苛刻的生产条件导致锂离子电池的生产成本居高不下，且其使用的有机电解质具有易燃性，极大地限制了其在大规模储能领域的发展。因此，开发低成本，高安全性的新型二次电池体系，对实现清洁能源的规模化储存应用意义重大。而水系锌离子电池由于锌金属的较低的氧化还原电位、自然储量丰富，成本低、无毒性，能够与空气和水兼容，近年来已成为极具潜力的电化学储能技术之一。这些特点使水系锌离子电池在规模化储能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多晶相异质结构水系电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.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MnSO4水溶液的浓度为0.04~0.14 mol/L，所述第一KMnO4水溶液的浓度为0.01~0.035 mol/L。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述第一反应液中MnSO4与第一KMnO4的物质的量比为4:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，第二KMnO4的浓度为0.025~0.035mol/L。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种多晶相异质结构水系电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.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mnso4水溶液的浓度为0.04~0.14 mol/l，所述第一kmno4水溶液的浓度为0.01~0.035 mol/l。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述第一反应液中mnso4与第一kmno4的物质的量比为4:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，第二kmno4的浓度为0.025~0.035mol/l。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述第二反应液中mnso4材料与第二kmno4的物质的量比为5:3。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹澥宏，丁霞，毋芳芳，施文慧，刘文贤，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：