[发明专利]一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法与应用

权利要求书

1.一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将锰盐溶解，然后与分散剂混合并搅拌均匀，得到溶液A；

(2)向所述溶液A中加入钠源进行反应，得到MnCO₃沉淀物；

(3)将所得MnCO₃沉淀物离心，洗涤，干燥，高温煅烧，得到多孔Mn₂O₃纳米球或纳米棒颗粒；

(4)将多孔Mn₂O₃纳米球或纳米棒颗粒与钠盐混合，然后继续煅烧，得到水系锌离子电池电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的锰盐为醋酸锰、硫酸锰、硝酸锰中任一种；所述的分散剂为乙二醇；将所述锰盐用去离子水溶解得到锰盐溶液，所述锰盐溶液与所述分散剂的体积比为2：1。

3.根据权利要求2所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述锰盐溶液中锰离子浓度为0.5-1.0mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述钠源选自碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、硫酸钠溶液中至少一种；所述钠源与所述分散剂的体积比为2：1。

5.根据权利要求4所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、硫酸钠溶液的浓度均为0.5-1.0mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)向所述溶液A中加入所述钠源在水热反应釜中以120-160℃反应18-24小时，得到MnCO₃沉淀物。

7.根据权利要求1所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)将所得MnCO₃沉淀物离心，依次用去离子水和乙醇洗涤3-5次，然后在100-120℃下干燥8-12小时，接着在500-600℃下煅烧3-5小时，得到多孔Mn₂O₃纳米球或纳米棒颗粒。

8.根据权利要求1所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)将所得多孔Mn₂O₃纳米球或纳米棒颗粒与所述钠盐按质量比1：(1.05-1.4)混合均匀，然后在700-900℃下煅烧5-8小时，得到水系锌离子电池电极材料。

9.根据权利要求8所述的一种新型水系锌离子电池电极材料的制备方法，其特征在于，所述的钠盐为碳酸钠或碳酸氢钠。

10.一种新型水系锌离子电池电极材料的应用，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的电极材料用作水系锌离子电池的正极材料。