[发明专利]一种锌锂锰水体系二次电池的制备方法

摘要

本发明涉及到一种锌锂锰水体系二次电池的制备方法，该电池的负极活性物质为锌化合物或锌单质，正极活性物质为富锂的氧化锰锂材料，电解液为中性水溶液，正、负电极之间由浸满电解液的隔膜分隔，正、负电极、电解液及隔膜收纳于外壳中。该锌锂锰水体系二次电池比能量高、成本低，具有工艺简单、成本低、污染少的特点，在电动工具、电动车、电网等储能方面有广阔的应用前景。

主权项

1.一种锌锂锰水体系二次电池的制备方法，所述的锌锂锰水体系二次电池由负极、浸满电解液的隔膜、正极构成极芯收纳于外壳中，其特征在于：所述正极的活性物质为氧化锰锂材料，所述的氧化锰锂材料的化学式为LixMn2Oy，其中10大于等于x大于等于2，7大于等于y大于等于3，采用钠、钾、钙、铜中的一种或多种取代部分锂，所述的钠、钾、钙、铜中的一种或多种的加入量占所述的锂的10~15 mol %；所述的电解液为中性水溶液，所述的负极和所述的正极之间由所述的隔膜分隔，所述的氧化锰锂材料的合成方法为将锰源，锂源，钠源、钾源、钙源、铜源中的一种或多种，酚醛树脂和固化剂混合后，在保护性气体的保护下于高温炉中烧结，烧结时升温速度在0.1~20℃/min，升温到600℃ ~ 850℃时恒温0.5h ~ 48h，所述的锰源为选自二氧化锰、硫酸锰、硝酸锰、卤化锰、卤氧酸锰、草酸锰、碳酸锰、甲酸锰、乙酸锰、氟硼酸锰、氟磺酸锰、甲基磺酸锰、高锰酸锂、LiMn2O4中的一种或多种；所述的锂源为选自硫酸锂、硝酸锂、卤化锂、卤氧酸锂、草酸锂、碳酸锂、甲酸锂、乙酸锂、氟硼酸锂、氟磺酸锂、甲基磺酸锂、高锰酸锂、LiMn2O4中的一种或多种，所述的保护性气体为选自空气、氧气、氮气、氩气、氦气、二氧化碳气、一氧化碳气中的一种或多种，所述的保护性气体在所述的高温炉的反应室中的线流速不小于5cm/min；所述的电解液由锂盐、锌盐、阳离子盐型添加剂和溶剂组成，所述的锂盐、所述的锌盐和所述的阳离子盐型添加剂溶解在所述的溶剂中，其中，所述的锂盐的浓度为0.2~3摩尔/升，所述的锌盐的浓度为0.2~3摩尔/升，所述的阳离子盐型添加剂的浓度占所述的锂盐浓度的0.01~20%，所述的阳离子盐型添加剂为镁盐、钠盐、钾盐和锰盐；所述的溶剂为水、N‑甲基甲酰胺、N,N‑二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种；所述的锂盐为硫酸锂；所述的锌盐为硫酸锌；所述的隔膜为选自聚氯乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、玻璃纤维、石棉纸中的一种或多种的复合材料；所述负极的活性物质为锌粉和硼酸锌。