[发明专利]一种高性能复合正极材料、其制备方法和用途

权利要求书

1.一种用于水性锌离子电池的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括：具有MnO₂包覆层的碳纳米管、热解碳、和分散在所述具有MnO₂包覆层的碳纳米管与热解碳之间的MnO₂纳米粒子；

所述MnO₂包覆层至少位于碳纳米管的外表面，所述碳纳米管为有序碳纳米管；

MnO₂包覆层的形成方法为超声化学和微波辅助相结合的方法。

2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂包覆层的厚度为1-15nm。

3.根据权利要求2所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂包覆层的厚度为3-10nm。

4.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子的平均粒径为20-300nm。

5.根据权利要求4所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子的平均粒径为30-260nm。

6.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子的晶型结构包括α-MnO₂、β-MnO₂或γ-MnO₂中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子的形貌包括纳米颗粒、纳米片、纳米纤维、纳米线或纳米棒中的任意一种或至少两种的组合。

8.根据权利要求7所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子的形貌为纳米颗粒、纳米线或纳米棒中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子包括空心结构、实心结构或多孔结构中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求9所述的复合正极材料，其特征在于，所述MnO₂纳米粒子为实心结构或多孔结构中的任意一种或两种的组合。

11.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，碳纳米管的质量百分含量为(0.1-10)％。

12.根据权利要求11所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，碳纳米管的质量百分含量为(0.5-5)％。

13.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，MnO₂包覆层以及MnO₂纳米粒子的总量的质量百分含量为(75-99.8)％。

14.根据权利要求13所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，MnO₂包覆层以及MnO₂纳米粒子的总量的质量百分含量为(80-95)％。

15.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，热解碳的质量百分含量为(0.1-15)％。

16.根据权利要求15所述的复合正极材料，其特征在于，以所述复合正极材料的质量为100％计，热解碳的质量百分含量为(1-10)％。