[发明专利]一种长寿命、可充放的Zn-MnO2电池及其应用

摘要

本发明属于电化学储能电池技术领域，具体公开了一种长寿命、可充放的Zn‑MnO₂电池，所述Zn‑MnO₂电池的正极为MnO₂@PEDOT纳米材料，负极为Zn纳米材料，电解液为2 M ZnCl₂，3 M LiCl和0.1~0.8 M MnSO₄的混合水溶液；所述MnO₂@PEDOT纳米材料为先采用恒电压电沉积法制备得到MnO₂纳米膜，然后通过EDOT原位氧化，在MnO₂纳米膜上复合PEDOT得到MnO₂@PEDOT纳米材料；所述Zn纳米材料采用恒电流电沉积法制备得到。本发明首先通过电解液中加入适量MnSO₄来抑制MnO₂电极在水溶液中的溶解，从而实现Zn‑MnO₂电池的循环寿命的大幅提升。同时，在MnO₂电极表面包覆高稳定性的导电高分子聚合物PEDOT进一步提升Zn‑MnO₂电池的循环稳定性，最终得到具有高能量密度，大电流充放电特性，长寿命，可重复充放电柔性Zn‑MnO₂电池，在能源储存方面具有很大的应用前景。

主权项

1.一种长寿命、可充放的Zn‑MnO2电池，其特征在于，所述Zn‑MnO2电池的正极为MnO2@PEDOT纳米材料，负极为Zn纳米材料，电解液为(1～3)MZnCl2，(2～4)M LiCl和(0.1～0.8)M MnSO4的混合水溶液；所述MnO2@PEDOT纳米材料为先在基底上采用恒电压电沉积法制备得到MnO2纳米膜，然后通过EDOT原位氧化，在MnO2纳米膜上复合PEDOT得到MnO2@PEDOT纳米材料；所述Zn纳米材料采用恒电流电沉积法制备得到；所述EDOT原位氧化采用恒电压电沉积法进行，具体操作为：将(0.05～0.15)M高氯酸锂，(0.02～0.04)M EDOT和(0.06～0.08)M十二烷基硫酸钠的混合水溶液作为电沉积溶液，在电压为1V条件下沉积5～20min。