【CN109860568A】一种水系ZnMn二次电池正极材料及其制备方法【专利】

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水系锌离子二次电池正极锰基化合物研究进展

水系锌离子二次电池正极锰基化合物研究进展
01.
012
j.
Ma
r.
2020
Vo
l.
37 No.1Biblioteka 文章编号:2096

7330(
2020)
01

0075

06
水系锌离子二次电池正极锰基化合物研究进展
陈均桄
(广西大学 可再生能源材料协同创新中心,广西 南宁 530004)
摘 要:水系锌离子电池由于制备简单、其安全性 高、成 本 低 等 特 点,被 认 为 是 有 希 望 应 用 于 大 规 模 储 能 系 统
3% 的容量.
γ
GMnO2 由 1×1(尺寸约为 2.
3×2.
3Å)和 1×2(尺 寸 约 为 2.
3,
4.
6Å)隧 道 随 机 排 列 组 成,这 种 晶 体
结构十分有利于 Zn2+ 的嵌 入 与 脱 嵌,然 而 γ
GMnO2 结 构 的 不 稳 定 性 制 约 了 其 循 环 稳 定 性 能. 卢 锡 洪
γ
GMnO2(图 1g),锌黑锰矿结构的 MnO2(图 1h)22 .
图 1 不同晶型的 MnO2 结构示意图
李东林等 [23]通过水热法合成了一种新的正极材料 α
GMnO2 @I
n2O3 .根据电化学动力学研究结果,
在α
GMnO2 纳米管上均匀涂覆I
n2O3 后增加了其电导率的提高,大大改善了材料的循环稳定性和速率性
的储能装置.近年来,各类锰基化合物由于其成本低、储 量 丰 富、环 境 友 好 性、低 毒 性 和 多 价 态 等 独 特 的 优 点 而 被
广泛开发成为水系锌离子电池的正极材料.该文综述 了 作 为 水 系 锌 离 子 电 池 正 极 材 料 的 锰 基 化 合 物 的 最 新 研 究

【CN109860566A】一种改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法【专利】

【CN109860566A】一种改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910137898.X(22)申请日 2019.02.25(71)申请人 深圳市汇鑫利电子科技有限公司地址 518000 广东省深圳市龙华区观澜街道牛湖社区君新路2500106号1001、1002室(72)发明人 于朝明 俞兆喆 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248代理人 胡玉(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/505(2010.01)H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01)(54)发明名称一种改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法(57)摘要本发明提供了一种改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法,其包括以下步骤:制备得到钛源掺杂的镍钴锰三元前驱体材料;将钛源掺杂的镍钴锰三元前驱体材料与锂源混合,在氧气气氛下于350-650℃烧结4-6h,再于850℃烧结8-24h,冷却后取出研磨,得到钛氧化物掺杂的三元镍钴锰酸锂材料;将得到的钛氧化物掺杂的三元镍钴锰酸锂材料于氮源气氛下550-850℃烧结11-13h,冷却研磨。

采用本发明的技术方案,通过钛氮氧化物掺杂和改性能够稳定三元材料在脱嵌锂过程中的晶体结构,降低材料与电解液的副反应,提高材料的锂离子电导率和电子电导率,同时降低了首次不可逆容量并改善倍率性能。

权利要求书1页 说明书6页 附图3页CN 109860566 A 2019.06.07C N 109860566A1.一种改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法,其特征在于:其包括以下步骤:步骤S1,制备得到钛源掺杂的镍钴锰三元前驱体材料;步骤S2,将钛源掺杂的镍钴锰三元前驱体材料与锂源混合后,在氧气气氛下于350-650℃烧结4-6h,再于750-950℃烧结8-24h,冷却后取出研磨,得到钛氧化物掺杂的三元镍钴锰酸锂材料;步骤S3,将步骤S2得到的钛氧化物掺杂的三元镍钴锰酸锂材料于氮源气氛下烧结,烧结温度为550-850℃,烧结时间为11-13h,冷却到室温后,取出研磨,即得到改性镍钴锰酸锂正极材料。

一种水系锌离子电池及正极的制备方法[发明专利]

一种水系锌离子电池及正极的制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110030854.4(22)申请日 2021.01.11(71)申请人 江苏师范大学地址 221113 江苏省徐州市铜山新区上海路101号(72)发明人 黄鹏 巫海洋 赖超 (74)专利代理机构 北京力量专利代理事务所(特殊普通合伙) 11504代理人 毛雨田(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/58(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/36(2010.01)(54)发明名称一种水系锌离子电池及正极的制备方法(57)摘要一种水系锌离子电池及正极制备方法,涉及锌离子电池的技术领域。

所述锌离子电池由正极、负极、介于正负极之间的隔膜和电解液组成,所述正极由多金属钒酸盐复合材料、导电剂、粘结剂组成。

将多金属钒酸盐复合材料、导电碳、粘结剂,按照一定质量比配制成混合浆料,搅拌后制备成水系锌离子电池电极浆料;再将水系锌离子电池电极浆料涂覆在集流体上,干燥后得到水系锌离子电池的正极极片。

本发明的金属钒酸盐复合正极材料在电化学测试过程中表现出优良的稳定性和较高的可逆容量,在水系锌离子电池领域中有着较大的应用潜力。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 112614985 A 2021.04.06C N 112614985A1.一种水系锌离子电池,其特征在于所述锌离子电池由正极、负极、介于正负极之间的隔膜和电解液组成,所述正极由多金属钒酸盐复合材料、导电剂、粘结剂组成。

2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池,其特征在于上述负极材料为锌片、锌粉、电镀锌、泡沫锌或锌单质材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的水系锌离子电池,其特征在于上述膈膜选自无纺布、玻璃纤维、聚酰胺、聚对苯二甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、聚丙乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚碳酸酯中的一种或多种。

【CN109950500A】一种用于可充锌离子电池的二氧化锰正极材料及其制备方法和电池【专利】

【CN109950500A】一种用于可充锌离子电池的二氧化锰正极材料及其制备方法和电池【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910252825.5(22)申请日 2019.03.29(71)申请人 北京航空航天大学地址 100191 北京市海淀区学院路37号(72)发明人 杨树斌 丁军伟 李彬 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002代理人 王文君 陈征(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/505(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/054(2010.01)(54)发明名称一种用于可充锌离子电池的二氧化锰正极材料及其制备方法和电池(57)摘要本发明属于可充电池领域,具体涉及一种用于可充锌离子电池的二氧化锰正极材料及其制备方法和电池,其制备方法包括如下步骤:以锰基化合物和氧化石墨烯为主原料,通过水热法或热溶剂热法进行制备。

本发明的二氧化锰-石墨烯复合材料具有高的导电性以及良好循环稳定性,是非常理想的锌离子电池正极材料,可广泛应用于各种便携式电子设备、电动汽车以及航空航天等领域;此外,该复合物可从价格低的原料出发,通过重复性高、过程简单、耗时少的工艺制备获得,适于工业化生产。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 109950500 A 2019.06.28C N 109950500A权 利 要 求 书1/1页CN 109950500 A1.一种用于可充锌离子电池的二氧化锰正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:以锰基化合物和氧化石墨烯为主原料,通过水热法或有机溶剂热法制备不同的形貌结构的正极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以水热法制备材料的过程中,所述锰基化合物为氯化锰、硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰或高锰酸钾中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述锰基化合物与氧化石墨烯的质量比为1:0.5~10。

一种二次水系锌离子电池正极的制备方法与应用[发明专利]

一种二次水系锌离子电池正极的制备方法与应用[发明专利]

专利名称:一种二次水系锌离子电池正极的制备方法与应用专利类型:发明专利
发明人:代启航,李龙燕,贾益阳,胡冰洁,涂天成
申请号:CN202111539947.6
申请日:20211215
公开号:CN114220939A
公开日:
20220322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种二次水系锌离子电池正极的制备方法与应用,具体包括以下步骤:S1、配制锰盐水溶液作为电解液A,将配置好的电解液A加入电解池中;S2、将集流体夹在工作电极上,铂丝电极作为参比电极,利用电化学工作站进行电沉积;S3、将沉积结束后的集流体取出,依次用纯水和乙醇冲洗3‑5遍,自然晾干后裁剪成适合电池正极的尺寸即可。

本发明提出利用电沉积法一步合成二氧化锰,使其在作为水系锌锰电池正极时具有高效表现,特别地,通过电沉积得到的二氧化锰直接紧密附着在集流体表面,而无需通过添加粘结剂来实现。

申请人:南京信息工程大学
地址:224002 江苏省盐城市盐南高新区新河街道文港南路105号
国籍:CN
代理机构:北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:赵丹
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一种水系锌离子二次电池及其基于有机电极材料的正极的制备方法[

一种水系锌离子二次电池及其基于有机电极材料的正极的制备方法[

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910468825.9(22)申请日 2019.05.31(71)申请人 北京航空航天大学地址 100191 北京市海淀区学院路37号(72)发明人 刘金章 赵逸 辛拓 (51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/60(2006.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 4/1399(2010.01)H01M 10/38(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)(54)发明名称一种水系锌离子二次电池及其基于有机电极材料的正极的制备方法(57)摘要本发明涉及一种基于有机电极材料的水系可充电锌离子电池,属于二次电池领域。

器件包含一个锌金属负极,隔膜,以及基于聚合物的正极。

电解液为硫酸锌水溶液。

器件的正极主要是依附在多孔活性炭上的聚合物电极材料,其对储能容量、电压窗口、和电化学行为起着决定作用。

本发明中的有机电极材料体现出了较高的比电容和优异的循环性能。

将有机电极材料和活性炭结合,能使电极具有高质量载量这一特点。

制备成的器件的单位面积容量在F/cm 2或者mAh/cm 2级别。

器件的最高电压在1.6–1.9V之间,取决于聚合物电极的选择。

使用本发明所提出的聚合物/多孔活性炭复合材料电极可以制备出高能量密度、长循环寿命的水系锌离子二次电池。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 110176591 A 2019.08.27C N 110176591A1.本发明所述的一种水系锌离子二次电池及其基于有机电极材料的正极的制备方法,其特征在于制备方法与正极材料的选取:(1)选择高比面积的碳材料作为聚合物的载体,包括多孔活性炭、石墨烯、碳纳米管等材料,涂覆在导电碳、碳纸、或者涂碳的铜箔表面。

在电沉积有机电极材料过程中,聚合的分子既可以填充入活性炭的纳米孔洞中,又能以薄层形式依附在碳颗粒表面。

一种水系锌离子电池正极材料及其制备方法和应用[发明专利]

一种水系锌离子电池正极材料及其制备方法和应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010692648.5(22)申请日 2020.07.17(71)申请人 北京大学深圳研究生院地址 518055 广东省深圳市南山区西丽街道深圳大学城北大园区H栋208室(72)发明人 周航 黄媛 李子璇 (74)专利代理机构 深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44285代理人 王兆林(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/50(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/36(2010.01)B82Y 30/00(2011.01)B82Y 40/00(2011.01)(54)发明名称一种水系锌离子电池正极材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种水系锌离子电池正极材料,包括:多价锰氧化物;包覆在所述多价锰氧化物表面的聚吡咯;所述聚吡咯的质量占所述水系锌离子电池正极材料的8%~15%。

与现有技术相比,本发明提供的水系锌离子电池正极材料基于聚吡咯/多价锰氧化物纳米复合材料的特性,该复合材料中,导电聚合物聚吡咯不仅能增强多价锰氧化物的导电性,使得锰氧化物可以更好地发挥性能,从而提升电池的倍率性能;并且聚吡咯对于水系锌离子电池也有一定的容量贡献,从而提升电池的整体容量;用于锌离子电池能够实现良好的倍率性能及优异的电池性能。

权利要求书1页 说明书6页 附图4页CN 111785942 A 2020.10.16C N 111785942A1.一种水系锌离子电池正极材料,包括:多价锰氧化物;包覆在所述多价锰氧化物表面的聚吡咯;所述聚吡咯的质量占所述水系锌离子电池正极材料的8%~15%。

2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料,其特征在于,所述多价锰氧化物中锰的价态为+3价和/或+4价。

3.一种权利要求1~2任一项所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:a)在高锰酸钾水溶液中加入吡咯单体的有机溶液,进行界面氧化还原反应,过滤后将沉淀物进行干燥,得到水系锌离子电池正极材料。

水系锌离子电池正极材料及其制备方法和水系锌离子电池[发明专利]

水系锌离子电池正极材料及其制备方法和水系锌离子电池[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011582301.1(22)申请日 2020.12.28(71)申请人 瑞海泊有限公司地址 加拿大安大略滑铁卢谷脊新月93号(72)发明人 倪珂帆 于春雨 傅洋 陈璞 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201代理人 周慧云(51)Int.Cl.H01M 4/36(2006.01)H01M 4/50(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/36(2010.01)C01B 32/05(2017.01)C01B 32/15(2017.01)C01G 45/02(2006.01)B82Y 30/00(2011.01)(54)发明名称水系锌离子电池正极材料及其制备方法和水系锌离子电池(57)摘要本发明公开了水系锌离子电池正极材料及其制备方法和水系锌离子电池,该水系锌离子电池正极材料包括内核以及包覆层,所述内核包括MnO,所述包覆层形成在所述内核的外表面上,并且所述包覆层包括碳。

由此,该水系锌离子正极材料结构稳定且比容量高,进而制备得到的水系锌离子电池的电化学性能好,比容量高,循环性能好。

权利要求书1页 说明书7页 附图3页CN 112838198 A 2021.05.25C N 112838198A1.一种水系锌离子电池正极材料,其特征在于,包括:内核,所述内核包括MnO;包覆层,所述包覆层形成在所述内核的外表面上,并且所述包覆层包括碳。

2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料,其特征在于,所述内核的粒径为1~15μm。

3.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料,其特征在于,所述包覆层的厚度为2~200nm。

4.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料,其特征在于,所述MnO与所述碳的摩尔比为(80~100):(0.2~5.0)。

一种用于水系锌离子二次电池的电解液及其制备方法和应用[发明专利]

一种用于水系锌离子二次电池的电解液及其制备方法和应用[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810208545.X(22)申请日 2018.03.14(71)申请人 华中科技大学地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人 韩建涛 徐月 (74)专利代理机构 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401代理人 杨采良(51)Int.Cl.H01M 10/0563(2010.01)H01M 10/058(2010.01)(54)发明名称一种用于水系锌离子二次电池的电解液及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种用于水系锌离子二次电池的电解液及其制备方法和应用,属于电池技术领域。

本发明的电解液由可溶性锌盐、镍盐、pH缓冲剂和去离子水组成,所述锌盐的浓度为1~3mol/L,镍盐的浓度为所述锌盐浓度的0.1‰~0.4‰,pH缓冲剂的浓度为0.1mol/L,其中,镍盐所含阴离子与锌盐阴离子组分相同。

本发明通过在电解液中同时引入缓冲剂和镍离子,可显著减缓电解液在充放电过程中的分解,提高了普鲁士蓝类锌离子电池库伦效率和循环稳定性,克服了现有技术中普鲁士蓝类正极水系锌离子电池体系中存在的电解液分解和电池循环稳定性较差的问题。

另外,本发明的电解液配方简单、成本低、绿色环保,适用于大规模储能领域。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 108448168 A 2018.08.24C N 108448168A1.一种用于水系锌离子二次电池的电解液,其特征在于:所述电解液由可溶性锌盐、镍盐、pH缓冲剂和去离子水组成,所述锌盐的浓度为1~3mol/L,镍盐的浓度为所述锌盐浓度的0.1‰~0.4‰,pH缓冲剂的浓度为0.1mol/L,其中,镍盐所含阴离子与锌盐阴离子组分相同。

2.根据权利要求1所述的用于水系锌离子二次电池的电解液,其特征在于:所述锌盐为硫酸锌、氯化锌、氟化锌、硝酸锌、乙酸锌、六氟磷酸锌、三氟甲磺酸锌、高氯酸锌、四氟硼酸锌中的任一种或几种。

一种基于锌-磷酸铁锰锂的水系高电压混合离子二次电池[发明专利]

一种基于锌-磷酸铁锰锂的水系高电压混合离子二次电池[发明专利]

专利名称:一种基于锌-磷酸铁锰锂的水系高电压混合离子二次电池
专利类型:发明专利
发明人:崔光磊,赵井文,董杉木,马君,王晓刚
申请号:CN201610180099.7
申请日:20160328
公开号:CN105826520A
公开日:
20160803
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种水系高电压锌锂混合离子二次电池,其正极材料为高电压电池正极材料,磷酸铁锰锂(LiFeMnPO),负极材料以锌元素为主,电解液是以双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和可溶性锌盐为溶质,水为溶剂并具有离子导电性的液态或凝胶态材料。

本发明基于锌离子(Zn)在负极的溶出/沉积反应以及锂离子(Li)在正极的可逆嵌入/脱出反应的储能机理,同时高浓度LiTFSI形成的盐包水电解液抑制了电化学分解水过程,显著拓宽了水系电解液的电位窗口,本发明的锌锂混合离子二次电池具有容量高、循环寿命长、安全环保、成本低廉等优势,可应用于消费电子设备、电动车及规模储能等领域。

申请人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
地址:266101 山东省青岛市崂山区松岭路189号30号信箱
国籍:CN
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新型水系二次锌电池正极材料的研究

新型水系二次锌电池正极材料的研究

新型水系二次锌电池正极材料的研究随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,寻找高效、环保的电池技术成为了科学研究的热点之一。

新型水系二次锌电池作为一种具有广阔应用前景的电池技术,引起了众多研究者的关注。

本文将围绕新型水系二次锌电池正极材料的研究进行探讨。

我们需要了解什么是新型水系二次锌电池。

新型水系二次锌电池是一种利用水系电解液的锌电池,它具有高能量密度、低成本和环保等优点。

在新型水系二次锌电池中,正极材料起到了储存和释放电能的关键作用。

因此,正极材料的研究是新型水系二次锌电池技术发展的重要方向。

研究者们主要关注于开发高性能的正极材料,以提高新型水系二次锌电池的电能储存和释放能力。

传统的锌电池正极材料主要有氧化锌和氢氧化物等,但它们存在着容量低、循环性能差等问题。

因此,研究人员开始探索新型的正极材料。

近年来,一些新型正极材料在新型水系二次锌电池中显示出了良好的性能。

例如,某研究团队开发了一种基于过渡金属氧化物的正极材料。

该材料具有高的比容量和良好的循环性能,能够提供稳定的电能输出。

另外,还有一些基于有机化合物的正极材料也显示出了潜在的应用价值。

这些有机化合物不仅具有高的电导率,还具有较高的比容量和优异的稳定性。

除了开发新型正极材料,改进传统正极材料的性能也是研究者们的重要方向之一。

例如,通过控制氧化锌纳米颗粒的形貌和尺寸,可以提高其电化学性能。

此外,将金属氧化物与多孔材料复合,也可以提高正极材料的比容量和循环性能。

研究者们还在探索新型水系二次锌电池正极材料的机理和性能调控方法。

通过理论计算和实验研究,研究者们可以深入了解正极材料的结构与性能之间的关系,并提出相应的改进策略。

这些研究将为新型水系二次锌电池的实际应用提供有力支撑。

新型水系二次锌电池正极材料的研究是当前电池技术研究的热点之一。

通过开发新型正极材料、改进传统材料性能以及研究机理和性能调控方法,可以提高新型水系二次锌电池的性能和应用前景。

一种水系锌离子电池用MnOMnO复合电极材料的制备方法[发明专利]

一种水系锌离子电池用MnOMnO复合电极材料的制备方法[发明专利]

专利名称:一种水系锌离子电池用MnO/MnO复合电极材料的制备方法
专利类型:发明专利
发明人:姚金环,刘颖,李延伟,毛芳芳
申请号:CN202111481829.4
申请日:20211206
公开号:CN114229904A
公开日:
20220325
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种制备水系锌离子电池用Mn2O3/Mn3O4复合电极材料的方法。

(1)将一定摩尔比的四水合氯化锰(MnCl2·4H2O)和蔗糖(C12H22O11)混合并用去离子水在超声波辅助的条件下溶解完全;(2)直接将获得的混合溶液置于马弗炉中在600℃烧结3小时,即可获得Mn2O3/Mn3O4复合电极材料。

本发明方法十分简便、高效,制备条件易于控制,非常适用于大规模生产,且制备的Mn2O3/Mn3O4复合材料作为水系锌离子电池正极材料具有较好的循环稳定性和倍率性能。

申请人:桂林理工大学
地址:541004 广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号
国籍:CN
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一种水系锌离子二次电池正极材料的制备方法[发明专利]

一种水系锌离子二次电池正极材料的制备方法[发明专利]

专利名称:一种水系锌离子二次电池正极材料的制备方法专利类型:发明专利
发明人:刘伟良,孙君茹,马世超,徐俊伟
申请号:CN202010563288.9
申请日:20200618
公开号:CN111682179A
公开日:
20200918
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种液相硫化ZIF‑8/Mn‑MOF复合材料作为水系锌离子电池正极材料的制备方法。

首先,将硝酸锌、二甲基咪唑和乙二胺混合均匀,再将反应后所形成的沉淀离心洗涤干燥后得到ZIF‑8材料,然后将ZIF‑8材料与锰源按质量比2:3混合,再经水热反应得到ZIF‑8/Mn‑MOF复合材料;最后与硫源按质量比1:3进行回流,将得到的沉淀离心洗涤干燥后在氩气氛围中进行高温煅烧,得到液相硫化的ZIF‑8/Mn‑MOF复合材料。

该方法制备过程相对简单、原料廉价,对环境污染小,制备出的正极材料具有较高的可逆容量和较好的循环稳定性,所组装的水系锌离子电池具有良好的应用前景。

申请人:齐鲁工业大学
地址:250353 山东省济南市长清区崮云湖街道大学路3501号齐鲁工业大学
国籍:CN
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一种水系电池的锰氧化物正极材料及其制备方法和应用[发明专利]

一种水系电池的锰氧化物正极材料及其制备方法和应用[发明专利]

专利名称:一种水系电池的锰氧化物正极材料及其制备方法和应用
专利类型:发明专利
发明人:潘锋,赵庆贺,秦润之,宋奥野,丁收香
申请号:CN201910933171.2
申请日:20190929
公开号:CN110655112A
公开日:
20200107
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本申请公开了一种水系电池的锰氧化物正极材料及其制备方法和应用。

本申请的锰氧化物正极材料,其分子式为MnOH(HO),0<x<1,0<y<1;在充放电过程中,锰氧化物中嵌入有H和金属离子,H以Mn‑OH形式存在,金属离子以Mn‑O‑金属离子形式存在,并且,H和金属离子在锰氧化物正极材料中协同的脱出或嵌入。

本申请的正极材料,在锰氧化物中以Mn‑OH形式原位嵌入H,能稳定锰氧化物结构。

充放电时,H和金属离子协同嵌入或脱出,使正极材料具有更高容量和更好稳定性;在高倍率下H的嵌入或脱出能够促进容量发挥,使正极材料具备优异的倍率性能。

申请人:北京大学深圳研究生院
地址:518055 广东省深圳市南山区西丽深圳大学城北大园区
国籍:CN
代理机构:深圳鼎合诚知识产权代理有限公司
代理人:郭燕
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910142241.2
(22)申请日 2019.02.26
(71)申请人 长安大学
地址 710064 陕西省西安市南二环中段33

(72)发明人 苟蕾 赵少攀 赵明娟 牟克亮 
薛栋 樊小勇 李东林 
(74)专利代理机构 西安睿通知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 61218
代理人 惠文轩
(51)Int.Cl.
H01M 4/36(2006.01)
H01M 4/48(2010.01)
H01M 4/505(2010.01)
H01M 4/60(2006.01)
(54)发明名称
一种水系Zn-Mn二次电池正极材料及其制备
方法
(57)摘要
本发明公开了一种水系Zn -Mn二次电池正极
材料及其制备方法,其制备方法包括以下步骤:
步骤1,将苯三酸、锰盐和铝盐溶解于有机溶剂
中,在水热釜中进行反应,得白色固体粉末;步骤
2,将所述白色固体粉末在马弗炉中煅烧,冷却,
得黑褐色固体粉末,即为水系Zn -Mn二次电池正
极材料。

本发明的水系Zn -Mn二次电池正极材料
以铝参杂的锰-苯三酸金属有机骨材料为前驱
体,通过煅烧制得,其制备方法简单易行,制备的
电池比容量较大,循环稳定性能优异,在电流密
300m A /g 时,循环250圈放电比容量可达
157.
8mAh/g。

权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 109860568 A 2019.06.07
C N 109860568
A
权 利 要 求 书1/1页CN 109860568 A
1.一种水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,包括以下原料:苯三酸、锰盐、铝盐和有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述苯三酸包含1,3,5-苯三酸、1,2,4-苯三酸或1,2,3-苯三酸。

3.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述锰盐包含硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、醋酸锰或碳酸锰。

4.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述铝盐包含硝酸铝、氯化铝、硫酸铝、硅酸铝或硫化铝。

5.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述有机溶剂包含N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、四氢呋喃或吡啶中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述苯三酸为1, 3,5-苯三酸,所述锰盐为硝酸锰,所述铝盐为硝酸铝,所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

7.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述原料的用量为:苯三酸、锰盐与铝盐的摩尔比为1:0.5:0.5-1:0.9:0.1。

8.根据权利要求1所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料,其特征在于,所述苯三酸与所述有机溶剂的质量体积比为:(0.2-0.3)g:10mL。

9.一种水系Zn-Mn二次电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将苯三酸、锰盐和铝盐溶解于有机溶剂中,在水热釜中进行反应,得白色固体粉末;
步骤2,对所述白色固体粉末进行煅烧,冷却,得黑褐色固体粉末,即为水系Zn-Mn二次电池正极材料。

10.根据权利要求9所述的水系Zn-Mn二次电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述反应的温度为100-200℃,反应的时间为5-10h;步骤2中,所述煅烧的温度为400-700℃,煅烧的时间为1-5h。

2。

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