[发明专利]一种水系锌离子电池正极材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：包括，

将锌盐、锰盐和蔗糖加入溶剂中均匀混合，在水浴条件下进行磁力搅拌，形成溶胶；

将所得溶胶转移到鼓风干燥箱中膨化，得到烧结前驱体；

将蓬松状前驱体在气氛下烧结；

经过冷却、研磨得到用于锌离子电池正极材料ZnMnO₃。

2.如权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述锌盐包括硝酸锌、硫酸锌、氯化锌的任一种；所述锰盐包括硝酸锰、硫酸锰的任一种；所述溶剂包括去离子水。

3.如权利要求1或2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述将锌盐、锰盐和蔗糖加入溶剂中均匀混合，其中，锌盐和锰盐的摩尔比为1:1，所述锌盐和锰盐的混合的盐与蔗糖的摩尔比为1:3。

4.如权利要求1或2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述膨化，其中，膨化时间为3h，膨化温度为120～180℃；所述蓬松状前驱体在气氛下烧结，其中，烧结的升温速率为1～20℃/min，烧结温度为500～700℃，烧结时间为1～5h。

5.如权利要求4所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述膨化温度为140℃，所述烧结温度为600℃。

6.如权利要求4所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于：所述气氛为空气或者氧气。

7.权利要求1～6中任一所述水系锌离子电池正极材料制备方法制得的产品在制备水系锌离子电池正极中的应用，其特征在于：所述应用，包括，

将ZnMnO₃材料与导电剂、粘结剂均匀混合，涂覆在钛箔片上，然后在80℃干燥箱中干燥12h，即得所述水系锌离子电池正极极片；其中，

所述导电剂包括乙炔黑；

所述粘结剂包括聚偏氟乙烯；

ZnMnO₃材料、导电剂与粘结剂的质量比为8:1:1。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述均匀混合，其中混合方式包括手动研磨、机械球磨、机械搅拌的一种或多种，混合时间为0.5～24h。

9.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述水系锌离子电池还包括负极和电解液，其中，所述负极为金属锌，所述电解液为2mol/L ZnSO₄+0.1mol/L MnSO₄的混合溶液。

10.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述水系锌离子电池，在0.8～1.8V电压窗口、300mA g^-1电流密度下，有1.6～1.8V的电压平台，在前100圈循环内具有大于175mA h g^-1的可逆比容量。