[发明专利]一种一氧化锰负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种一氧化锰负极材料的制备方法，其特征在于，它是以高锰酸钾、水、盐酸溶液、二甲基咪唑、聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、硝酸锌为原料，分别经过如下步骤：

（1）α-MnO₂的制备：取高锰酸钾与去离子水置于适宜容器中，搅拌转速为120~300r/min，搅拌时间10~15分钟，使其溶解，然后加入盐酸溶液，继续搅拌5~8分钟，然后转移至高压釜中，设置温度为155~165℃，反应5~7小时，反应结束后，离心分离，所述离心转速为9000~11000r/min，离心时间为3~5分钟；离心结束，收集沉淀，依次用去离子水和无水乙醇各洗涤三次，所述沉淀的质量与去离子水的体积比为1 g:60~100 mL，所述沉淀的质量与无水乙醇的体积比为1 g:60~100 mL；洗涤后的沉淀物置于55~65℃下干燥5~7小时，即得α-MnO₂；其中所述盐酸浓度为3mol/L，所述高锰酸钾的质量与去离子水的体积比为1 g:100~160 mL，所述高锰酸钾的质量与盐酸溶液的体积比为1 g:12~15 mL；

（2）溶液A的制备：取二甲基咪唑和聚乙烯吡咯烷酮在磁力搅拌下溶解于甲醇中；

（3）溶液B的制备：取硝酸锌和α-MnO₂在磁力搅拌下溶解于甲醇中，搅拌转速为120~300r/min，搅拌时间为3~5分钟；其中，所述二甲基咪唑的质量、聚乙烯吡咯烷酮的质量和甲醇的体积比为0.6~1.8 g：0.3~0.9 g：10~30 mL；所述硝酸锌的质量、α-MnO₂的质量和甲醇的体积比为0.2~0.6 g：0.04~0.12 g：20~60 mL；

(4) 溶液C的制备: 将上述制得的溶液A和溶液B混合，搅拌转速为200~300r/min，搅拌时间为20~24小时，即得溶液C，其中所述溶液A和溶液B的体积比为1:2；

(5) 离心分离: 将溶液C置于离心机中，设置转速9000~11000r/min，离心时间为3~5分钟，离心结束，收集沉淀，用甲醇洗涤沉淀三次，所述沉淀的质量与甲醇的体积比为1 g:120~200 mL，洗涤结束，收集沉淀；

(6) 真空干燥:取上述沉淀，置于真空干燥箱中，干燥温度为60~80℃，干燥12~24小时，即得α-MnO₂-ZIF-8粉末，备用；

(7) 煅烧:取上述制得的α-MnO₂-ZIF-8粉末，在氩气气氛下，以2℃/min的升温速度，升温至200~300℃煅烧1~2小时，随后在900~1000℃煅烧3~5小时，煅烧结束，冷却至室温后取出，即得一氧化锰负极材料；该一氧化锰负极材料的颗粒呈现多面体形貌，尺寸均匀，直径在250~450nm。