[发明专利]一种锌基电池用含氮复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锌基电池用含氮复合材料，其特征在于，由含氮的碳材料与锌和/或氧化锌复合构成，其中锌和/或氧化锌的质量占复合材料的60～95％；该复合材料具有三维结构、多级孔结构、包覆结构中的一种结构或多种的混合结构；所述氧化锌的尺寸为50nm～200微米。

2.根据权利要求1所述的锌基电池用含氮复合材料，其特征在于，所述含氮的碳材料为C₃N₄或氮掺杂石墨烯。

3.权利要求1或2所述的锌基电池用含氮复合材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)使锌基化合物与前驱体分散在水和/或有机溶剂中，而后在温度50℃～200℃下进行干燥处理；所述干燥处理为冷冻干燥或超临界干燥；其中锌基化合物与前驱体的投料质量比为0.5～50:1；

(2)步骤(1)得到的前驱体混合物在温度500℃～1000℃下进行热处理，处理时间为0.5～10小时，热处理的气氛为空气、氮气、氩气、氨气中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锌基化合物为选自氧化锌、氯化锌、硝酸锌、硫酸锌、碳酸锌、醋酸锌中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的前驱体为尿素、氰胺、二氰胺、三聚氰胺、吡咯、聚吡咯、苯胺、聚苯胺、葡萄糖、蔗糖、石墨烯、氧化石墨烯等中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂为乙醇、N，N二甲基甲酰胺、乙二醇、二氯甲烷、异丙醇、甲基吡咯烷酮中的一种或多种的组合；锌基化合物与水或有机溶剂的质量比例为10：2～10。

7.根据权利要求3～6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中前驱体混合物在温度500℃～700℃下进行热处理。

8.含有权利要求1或2所述含氮复合材料的电池，其特征在于，所述电池为锌镍电池、锌-空气电池、锌锰电池、锌银电池中的一种；所述含氮复合材料为电池的负极。