[发明专利]一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法

权利要求书

1.一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将荔枝壳用一定量的去离子水在超声波作用下洗涤1~2小时，然后在80~90℃真空烘箱中干燥12~18小时；

（2）取步骤（1）中干燥好的荔枝壳置于坩埚中，采用管式炉进行焙烧，条件为：Ar气氛，以2~3℃/分钟速率升温至250~350℃，保温2~4小时，自然冷却至室温，研磨均匀；

（3）将步骤（2）中所得预碳化荔枝壳粉末与活化剂按质量比1:0~5，加入到一定量的去离子水中，在超声波的作用下分散1~2小时，将所得混合物在45~60℃的鼓风干燥箱中干燥12~16小时；

（4）将步骤（3）混合物置于坩埚中，采用管式炉进行焙烧，条件为：Ar气氛，以5~10℃/分钟速率升温至600~850℃，保温3~4小时，自然冷却至室温，将得到黑色固体研磨均匀；

（5）取上述步骤（4）中的多孔碳材料、导电剂和粘结剂按照质量比8:1:1混合，并滴加适量N-甲基吡咯烷酮，用球磨机球磨4小时后，将混合浆料涂布在不锈钢箔上，在100~120℃下真空干燥10~12小时，得到正极材料。

2.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法，其特征在于所述步骤（2）中预碳化温度为300℃，时间为3小时。

3.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法其特征在于所述步骤（3）中活化剂是KOH、NaOH或ZnCl₂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法其特征在于所述步骤（3）中预碳化荔枝壳粉末与KOH、NaOH或ZnCl₂的最佳质量比1:4。

5.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法其特征在于所述步骤（4）中活化温度为800℃，时间为3小时。

6.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法，其特征在于所述步骤（5）中导电剂为乙炔黑、导电碳黑、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。

7.根据权利要求1所述一种水系锌离子电池的多孔碳正极及制备方法，其特征在于所述步骤（5）中粘结剂为聚偏氯乙烯、丙烯腈多元共聚物或丁苯橡胶中的一种。