[发明专利]一种锰酸锌负极材料、采用共沉淀法制备其的方法及用途

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述的锂离子电池包括外壳和位于外壳内部的电芯，所述的电芯由正极极片、隔膜和负极极片依次层叠后经卷绕或叠片得到；

所述的负极极片包括负极集流体和其上涂覆的负极浆料，所述的负极浆料中包括具有多孔纳米结构的ZnMn₂O₄颗粒状负极材料；

所述ZnMn₂O₄颗粒状负极材料采用如下方法进行制备，所述方法包括以下步骤：

(Ⅰ)锌源和锰源溶于去离子水中配成混合盐溶液，将共沉淀剂氨水滴加进混合盐溶液中，搅拌后得到沉淀物，所述氨水的滴加量为混合盐溶液总质量的20～23wt％，氨水的摩尔浓度为0.3～0.4mol/L；

(Ⅱ)沉淀物依次经陈化、过滤、洗涤和干燥后得到前驱体，前驱体烧结后得到ZnMn₂O₄颗粒状负极材料，所述陈化的时间为10～15h；

所述烧结的过程包括：前驱体由室温加热至烧结温度，由室温加热至烧结温度的升温速率为2～8℃/min，所述烧结温度为700～1000℃，随后在烧结温度下烧结1～3h。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述的锌源包括硫酸锌、氯化锌或硝酸锌中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述的锰源包括硫酸锰、氯化锰或硝酸锰中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述的锌源和锰源按照锰酸锌化学计量比分别称取并溶于去离子水中。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述的锌源中的锌元素和锰源中的锰元素的摩尔比为1:2。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述氨水的摩尔浓度为0.32mol/L。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述氨水加入至恒定压力滴定管中，通过恒定压力滴定管控制氨水的滴加速度。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中所述氨水滴加的速度为2～4s/滴。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，在滴加氨水的过程中，对混合盐溶液进行持续搅拌。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述搅拌的转速为300～400r/min。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，所述搅拌的转速为350r/min。

12.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述陈化的时间为12h。

13.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述洗涤的介质为蒸馏水。

14.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述洗涤的次数为1～5次。

15.根据权利要求14所述的锂离子电池，其特征在于，所述洗涤的次数为3次。

16.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述干燥的方式为冷冻干燥。

17.根据权利要求16所述的锂离子电池，其特征在于，所述冷冻干燥的温度为-40～-50℃。

18.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述干燥的时间为70～80h。