[发明专利]一种锌离子电池中原位生成SEI膜的方法

权利要求书

1.一种锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备Ca₂MnO₄纳米复合材料；

(2)将步骤(1)所得纳米复合材料作为锌离子电池正极活性物，组装成锌离子电池；

(3)对步骤(2)所得锌离子电池进行预充电处理，在正极材料表面生成一层原位SEI膜CaSO₄·2H₂O。

2.根据权利要求1所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Ca₂MnO₄纳米复合材料的制备过程为：

S1.将MnCl₂、CaCO₃、柠檬酸和乙二醇加入到蒸馏水中；

S2.在50～90℃的条件下搅拌蒸干，将沉淀物置于60～90℃的烘箱烘干；

S3.将烘干产物在空气气氛下，200～300℃预烧5～10h；

S4.然后取出研磨，接着在700～900℃下烧结10～14h，得到目标产物。

3.根据权利要求2所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，MnCl₂、CaCO₃、柠檬酸和乙二醇的摩尔比为1：2：3：3。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(2)中，锌离子电池正极极片包括如下重量比例的原料：正极活性物65～75％；导电剂15～25％；粘结剂5～15％。

5.根据权利要求4所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，所述导电剂为乙炔黑或者SuperP；所述粘结剂为PVDF，或者CMC+SBR的组合粘结剂。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锌离子电池的负极为锌金属，采用锌片、锌箔中的任意一种。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述锌离子电池采用含有SO₄^2-的电解液。

8.根据权利要求7所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(2)中，锌离子电池采用ZnSO₄和MnSO₄的混合电解液，ZnSO₄的浓度为2molL^-1，MnSO₄的浓度为0.1mol L^-1。

9.根据权利要求1所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法，其特征在于，步骤(3)中，预充电处理的电化学窗口为0.8～1.8V，通过电场的相互作用，使得钙离子脱出。

10.一种锌离子电池，其特征在于，采用权利要求1～9中任意一项所述的锌离子电池中原位生成SEI膜的方法制备得到。