[发明专利]一种用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO2

权利要求书

1.一种用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料，其特征在于：所述的材料由MnO₂、木质素和金属原子杂化而成；

木质素包括木质素磺酸盐，以及以木质素磺酸盐、碱木质素、酶解木质素、有机溶剂木质素或蒸汽爆破木质素为原料，经化学反应接入磺酸基、羟基、胺基或羧基官能团所获得的磺化、羟基化、胺基化或羧基化产物中的至少一种；

木质素的添加量占MnO₂理论生成质量的1％～40％；

金属原子包括铝原子、铜原子、镁原子、铁原子、银原子、钴原子、镍原子中的至少一种；

金属原子摩尔量与MnO₂理论生成摩尔量之比为0.1:1～5:1。

2.根据权利要求1所述的用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将水溶性金属盐加入去离子水中，搅拌至充分溶解；

(2)再加入木质素，搅拌至充分溶解；

(3)然后加入还原剂，搅拌至充分溶解；

(4)最后加入高锰酸钾，搅拌一定时间后转移至烘箱中进行水热反应；

(5)水热反应结束后冷却至室温，将得到的产物用去离子水多次洗涤并抽滤或离心分离，最后干燥即得木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料。

3.根据权利要求2所述的用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中还原剂包括水溶性铵盐、水溶性锰盐中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中水热反应温度为20～300℃。

5.根据权利要求2所述的用于水系锌离子电池正极的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中干燥温度为30～150℃。

6.一种水系锌离子电池，其包括正极，正极含有权利要求1所述的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料或权利要求2～5任一项所述的制备方法制备的木质素和金属原子共掺杂MnO₂材料。