[发明专利]一种正极材料、其制备方法和水系锌离子电池

权利要求书

1.一种锌离子电池正极材料，其特征在于，所述锌离子电池正极材料的通式为A_xB_yO₈@C，其中A_xB_yO₈为Zn₂Mo₃O₈、Zn₂V₃O₈、LiYMo₃O₈、CuTi₃O₈或LiFeMo₃O₈，所述A_xB_yO₈具有层状晶体结构；所述锌离子电池正极材料中所述C的厚度为5~10nm；所述锌离子电池正极材料的制备方法包括：

步骤S1，将A源化合物、B源化合物与水混合，进行预热，得到第一混合溶液，所述预热的温度为80~90℃，时间为0.5~1h；将所述第一混合溶液与有机碳源混合后，得到第二混合溶液；对所述第二混合溶液进行加热，得到湿溶胶；所述加热的温度为80~90℃；所述A源化合物选自Li、Fe、Cu、Zn和Y中的一种元素或多种元素的化合物，所述B源化合物为Ti、V和Mo中的一种元素或多种元素的化合物；

步骤S2，将所述湿溶胶干燥，得到干凝胶；所述干燥的温度为100~170℃，时间为4~6h；

步骤S3，在氮气或惰性气氛中，将所述干凝胶进行第一烧结，得到烧结产物；所述第一烧结的温度为300~400℃，时间为2~4h；

步骤S4，在氮气或惰性气氛中，将所述烧结产物进行第二烧结，得到所述锌离子电池正极材料；所述第二烧结的温度为500~900℃，时间为5~20h；

所述步骤S3还包括对第一烧结后的烧结产物进行湿法研磨，得到前驱体粉体；和/或所述步骤S4之后，所述制备方法还包括对所述锌离子电池正极材料进行湿法球磨。

2.根据权利要求1所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述锌离子电池正极材料的粒径为0.1~8μm。

3.根据权利要求1所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述前驱体粉体的粒径为0.5~4μm。

4.根据权利要求3所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述湿法球磨所用的溶剂为无水乙醇和/或丙酮。

5.根据权利要求1所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述A源化合物为A的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、乙酸盐、硝酸盐和铵盐中的一种或多种；所述B源化合物为B的氧化物、铵盐、硝酸盐、硫酸盐中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述有机碳源为柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、抗坏血酸、淀粉、尿素、苯胺和酚醛树脂中的一种或多种。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的锌离子电池正极材料，其特征在于，所述A源化合物中A元素、B源化合物中B元素的摩尔比为（1~3）：（2~3），所述第二混合溶液中，所述A源化合物的质量含量为28~40 wt.%，所述有机碳源的质量含量为0.1~10 wt.%。