CN112886004A - 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液 - Google Patents

一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液 Download PDF

Info

Publication number
CN112886004A
CN112886004A CN202110034252.6A CN202110034252A CN112886004A CN 112886004 A CN112886004 A CN 112886004A CN 202110034252 A CN202110034252 A CN 202110034252A CN 112886004 A CN112886004 A CN 112886004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc
positive electrode
electrode material
ion battery
chloride
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110034252.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112886004B (zh
Inventor
李平
韩坤
闫凤生
曲选辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN202110034252.6A priority Critical patent/CN112886004B/zh
Publication of CN112886004A publication Critical patent/CN112886004A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112886004B publication Critical patent/CN112886004B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G45/00—Compounds of manganese
    • C01G45/12—Manganates manganites or permanganates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0005—Acid electrolytes
    • H01M2300/0011—Sulfuric acid-based
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液。正极材料化学式为RxKyMn1‑xO2‑z，其中0≤x≤0.1，0≤y≤0.5，0＜z＜0.1，R为金属阳离子，制备过程包括：将高锰酸钾、四水乙酸锰和金属盐研磨混合均匀后置于管式炉中在保护气氛下热处理，所得产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱干燥，即可得到RxKyMn1‑xO2‑z正极材料。本发明通过一步热处理将K+成功预嵌入二氧化锰晶体的隧道结构中，并将金属阳离子掺杂入二氧化锰晶体中，同时在其表面引入氧空位，改善了二氧化锰的结构稳定性、增加了活性位点并提高了导电性。本发明生产成本低，工艺简单，反应条件温和，易规模化制备。正极材料有高比容量、高倍率性能和优异的循环稳定性；匹配兼容的水系电解液进一步提高了正极材料的长循环寿命。

Description

一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液
技术领域
本发明属于水系锌离子电池技术领域，具体涉及一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液。
背景技术
随着经济的不断发展与科技的不断进步，能源的需求逐渐增大。传统化石能源如煤、石油、天然气等的开发利用存在三个突出的问题：资源枯竭、气候变暖与环境污染。发展太阳能、风能与潮汐能等可再生能源，是解决不可再生能源所面临的突出问题与保障人类可持续发展的必然趋势。在目前的能源储存器件中，锂离子电池由于成本上涨且安全性问题突出而不适应大规模电网储能的发展需求。因此，越来越多的学者致力于开发新型的绿色、安全、成本低和性能高的水系电池以替代现有的锂离子电池。
可充电水系锌离子电池是近年来兴起的一种新型二次电池，电解液采用水溶液，具有高的离子传导率，安全不易燃，且具有高能量密度、高功率密度、电池材料无毒、价格低廉、制备工艺简单等特点，在电网储能和可穿戴设备具有巨大潜力。目前，水系锌离子电池的正极材料主要以锰氧化物和钒氧化物为主，其中，锰氧化物因成本低、环保、能量密度高等优势最具应用前景，而锰氧化物中二氧化锰则被认为是最有应用价值的正极材料，但依然存在比容量低，倍率性能差、循环寿命短的问题，这与材料的结构稳定性和电解液匹配性密切相关。引入K+到二氧化锰的隧道结构中能够增强结构其稳定性，但K+通常需要在高温高压的水热反应条件下实现，难以规模化制备；其次，循环过程中如何保持K+不从隧道中脱出也是亟需解决的问题。此外，在二氧化锰中引入氧空位和金属阳离子掺杂，能够增加活性位点并提高导电性，提高比容量、倍率性能和循环稳定性；而现有研究多采用高温二次热处理或水热反应引入表面氧空位，这就增加了工艺的复杂性和成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种水系锌离子电池正极材料的制备方法及相匹配电解液。本发明通过一步低温热处理不仅实现了K+成功预嵌入二氧化锰晶体的隧道结构中，而且实现了金属阳离子掺杂，同时在其表面引入了氧空位；进一步匹配含有钾盐的水系电解液以抑制隧道中K+在循环过程中脱出，组装的水系锌离子电池表现出高比容量、高倍率性能和长循环寿命等优点。该正极材料制备方法简单易行，成本低，易于规模化生产。此外，匹配的水系电解液易于制备，成本低，安全环保。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种水系锌离子电池正极材料，其特征在于：该正极材料的化学式为RxKyMn1-xO2-z，其中0≤x≤0.1，0≤y≤0.5，0＜z＜0.1，R为Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Cu2+中的一种或多种。该正极材料为纳米棒状形貌，晶体结构为2*2的隧道型结构，隧道中含有K+，且材料表面含有氧空位，能够增强该正极材料在充放电过程中的结构稳定性、增加反应活性位点并提高导电性，从而使其表现出高比容量、高倍率性能和长循环寿命。
如上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.按一定摩尔比称取高锰酸钾、四水乙酸锰和金属盐研磨混合均匀；
b.将研磨好的混合物转移至坩埚中，坩埚置于管式炉中在惰性气氛下以5～8℃/min的升温速率加热至150～200℃，并保温4～6h，然后再以5～8℃/min的升温速率加热至400～600℃，保温1～2h，待管式炉降至室温，收集产物；
c.将b中得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到RxKyMn1-xO2-z正极材料。
进一步地，所述步骤a中的金属盐为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、硝酸铝、硫酸铝、氯化铝、硝酸镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
进一步地，所述步骤a中高锰酸钾、四水乙酸锰和金属盐的摩尔比为1：[1～2]：[0～1]。
进一步地，所述步骤b中惰性气氛为氩气或氮气中的一种。
进一步地，所述步骤c中所得产物RxKyMn1-xO2-z中K的化学计量数在0～0.5之间。
一种与如上所述水系锌离子电池正极材料相匹配电解液，包括去离子水溶剂和锌盐、锰盐及钾盐。
进一步地，所述的锌盐为七水硫酸锌和氯化锌中的一种，物质的量浓度为1mol/L～3mol/L。
进一步地，所述的锰盐为一水硫酸锰和氯化锰中的一种，物质的量浓度为0.1mol/L～1mol/L。
进一步地，所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、醋酸钾和碳酸钾中的一种，物质的量浓度为0.1mol/L～1mol/L。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
1)该正极材料晶体结构中含有预嵌入的K+，且材料表面含有氧空位，能够增强该正极材料的结构稳定性、增加反应活性位点并提高导电性，因此表现出高比容量、高倍率性能和优异的循环稳定性。
2)金属阳离子掺杂入二氧化锰晶体结构中能够取代部分锰原子，增强结构稳定性并增加反应活性位点，改善循环稳定性、提高比容量。
3)匹配含有钾盐的水系电解液能够抑制预嵌入的K+在充放电过程中从正极材料中脱出，进一步显著增强正极材料的长循环寿命。
4)该正极材料制备工艺简单，成本低，条件温和，易于规模化制备。
附图说明
图1为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料的晶体结构示意图。
图2为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料的SEM照片。
图3为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料的XRD谱图。
图4为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料的电子顺磁(EPR)谱图。
图5为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料匹配不含钾盐水系电解液时在1A/g电流密度下的循环性能。
图6为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料匹配含钾盐水系电解液时在1A/g电流密度下的循环性能。
图7为本发明实施例二制备的K0.12MnO2-z正极材料的倍率性能(电流密度从0.1A/g至2A/g)。
图8为本发明实施例五制备的Mg0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料的XRD图谱。
图9为本发明实施例五制备的Mg0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料匹配不含钾盐水系电解液时在1A/g电流密度下的循环性能(内插图为二氧化锰的循环性能)。
图10为本发明实施例六制备的Zn0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料的XRD图谱。
图11为本发明实施例六制备的Zn0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料匹配不含钾盐水系电解液时在1A/g电流密度下的循环性能(内插图为二氧化锰的循环性能)。
具体实施方式
实施例一
按摩尔比1:1称取高锰酸钾和四水乙酸锰研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至150℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至400℃，保温1h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到K0.1MnO2-y正极材料。
实施例二
按摩尔比1:1.5称取高锰酸钾和四水乙酸锰研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至180℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至500℃并保温2h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到K0.12MnO2-y正极材料。K0.12MnO2-y正极材料的晶体结构示意图见图1，K+位于二氧化锰的隧道结构中；SEM见图2，该正极材料呈现纳米棒状形貌；XRD图谱见图3，相比于原始二氧化锰，该正极材料在低角度的衍射峰左偏，这和K+预嵌入引起晶格间距增大相关；电子顺磁(EPR)谱图见图4，g＝2.003处的峰表示该正极材料中存在氧空位。
将本实施例二制备的K0.12MnO2-y正极材料和乙炔黑、聚偏氟乙烯按照质量比7:2:1溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌均匀后涂覆在钛箔上，干燥后裁成圆片作为正极使用，锌金属箔作为负极，2M ZnSO4+0.2M MnSO4和2M ZnSO4+0.2M MnSO4+0.2M K2SO4水溶液作为电解液，隔膜使用玻璃纤维滤纸，组装扣式电池。电池的恒流充放电实验在室温下采用深圳新威公司的电池充放电测试设备，测试电压范围为0.9～1.8V，参比于Zn/Zn2+。采用2M ZnSO4+0.2M MnSO4为电解液时该正极材料的循环性能参见图5，采用2M ZnSO4+0.2M MnSO4+0.2MK2SO4为电解液时该正极材料的循环性能参见图6。可见，电解液中添加钾盐时，循环稳定性明显改善。采用2M ZnSO4+0.2M MnSO4为电解液时该正极材料的倍率性能参见图7，可见高倍率性能十分优异。
实施例三
按摩尔比1:1.5称取高锰酸钾和四水乙酸锰研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至180℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至600℃并保温2h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到K0.12MnO2-y正极材料。
实施例四
按摩尔比1:2称取高锰酸钾和四水乙酸锰研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至200℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至600℃并保温2h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到K0.15MnO2-y正极材料。
实施例五
按摩尔比1:1.5:0.3称取高锰酸钾、四水乙酸锰和硝酸镁研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至180℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至500℃并保温2h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到Mg0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料。Mg0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料的XRD图谱见图8，相比于原始二氧化锰，该正极材料在低角度的衍射峰稍微右偏，这和小尺寸Mg2+掺杂引起晶格畸变相关。
将本实施例五制备的Mg0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料和乙炔黑、聚偏氟乙烯按照质量比7:2:1溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌均匀后涂覆在钛箔上，干燥后裁成圆片作为正极使用，锌金属箔作为负极，2M ZnSO4+0.2M MnSO4水溶液作为电解液，隔膜使用玻璃纤维滤纸，组装扣式电池。电池的恒流充放电实验在室温下采用深圳新威公司的电池充放电测试设备，测试电压范围为0.9～1.8V，参比于Zn/Zn2+。采用2M ZnSO4+0.2M MnSO4为电解液时该正极材料的循环性能参见图9，可见相比于原始二氧化锰，掺杂Mg后循环稳定性明显改善。
实施例六
按摩尔比1:1.5:0.3称取高锰酸钾、四水乙酸锰和硝酸锌研磨混合均匀，将研磨好的混合物转移至坩埚中；坩埚置于管式炉中在氩气气氛下以5℃/min的升温速率加热至180℃并保温4h，然后再以5℃/min的升温速率加热至500℃并保温2h，待管式炉降至室温，收集产物；得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到Zn0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料。Zn0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料的XRD图谱见图10，相比于原始二氧化锰，该正极材料在低角度的衍射峰稍微左偏，这和Zn2+掺杂引起晶格膨胀相关。
将本实施例六制备的Zn0.02K0.12Mn0.98O2-z正极材料和乙炔黑、聚偏氟乙烯按照质量比7:2:1溶于N-甲基吡咯烷酮溶剂中，搅拌均匀后涂覆在钛箔上，干燥后裁成圆片作为正极使用，锌金属箔作为负极，2M ZnSO4+0.2M MnSO4水溶液作为电解液，隔膜使用玻璃纤维滤纸，组装扣式电池。电池的恒流充放电实验在室温下采用深圳新威公司的电池充放电测试设备，测试电压范围为0.9～1.8V，参比于Zn/Zn2+。采用2M ZnSO4+0.2M MnSO4为电解液时该正极材料的循环性能参见图11，可见相比于原始二氧化锰，掺杂Zn后循环稳定性明显改善。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水系锌离子电池正极材料，其特征在于：该正极材料的化学式为RxKyMn1-xO2-z，其中0≤x≤0.1，0≤y≤0.5，0＜z＜0.1，R为Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Cu2+中的一种或多种；该正极材料为纳米棒状形貌，晶体结构为2*2的隧道型结构，隧道中含有K+，且材料表面含有氧空位，能够增强该正极材料在充放电过程中的结构稳定性、增加反应活性位点并提高导电性，从而使其表现出高比容量、高倍率性能和长循环寿命。
2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.按一定摩尔比称取高锰酸钾、四水乙酸锰和金属盐研磨混合均匀；
b.将研磨好的混合物转移至坩埚中，坩埚置于管式炉中在惰性气氛下以5～8℃/min的升温速率加热至150～200℃，并保温4～6h，然后再以5～8℃/min的升温速率加热至400～600℃，保温1～2h，待管式炉降至室温，收集产物；
c.将b中得到的产物用去离子水洗涤、抽滤数次，然后经烘箱80℃干燥即可得到RxKyMn1-xO2-z正极材料。
3.根据权利要求2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述步骤a中的金属盐为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、硝酸铝、硫酸铝、氯化铝、硝酸镁、硫酸镁、氯化镁、硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述步骤a中高锰酸钾、四水乙酸锰和金属盐的摩尔比为1：[1～2]：[0～1]。
5.根据权利要求2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述步骤b中惰性气氛为氩气或氮气中的一种。
6.根据权利要求2所述的水系锌离子电池正极材料的制备方法，其特征在于所述步骤c中所得产物RxKyMn1-xO2-z中K的化学计量数在0～0.5之间。
7.一种与权利要求1所述的水系锌离子电池正极材料相匹配的电解液，其特征在于包括去离子水溶剂和锌盐、锰盐及钾盐。
8.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于所述的锌盐为七水硫酸锌和氯化锌中的一种，物质的量浓度为1mol/L～3mol/L。
9.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于所述的锰盐为一水硫酸锰和氯化锰中的一种，物质的量浓度为0.1mol/L～1mol/L。
10.根据权利要求7所述的电解液，其特征在于所述的钾盐为硫酸钾、氯化钾、醋酸钾和碳酸钾中的一种，物质的量浓度为0.1mol/L～1mol/L。
CN202110034252.6A 2021-01-11 2021-01-11 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液 Active CN112886004B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110034252.6A CN112886004B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110034252.6A CN112886004B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112886004A true CN112886004A (zh) 2021-06-01
CN112886004B CN112886004B (zh) 2022-05-03

Family

ID=76045052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110034252.6A Active CN112886004B (zh) 2021-01-11 2021-01-11 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112886004B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113548695A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 浙江大学 一种高结晶度的水钠锰矿型二氧化锰纳米花球及其制备方法和应用
CN113912126A (zh) * 2021-09-10 2022-01-11 广东工业大学 一种层状二氧化锰的制备方法及其应用
CN113937268A (zh) * 2021-10-11 2022-01-14 西北工业大学 具有超长循环寿命的纤维状柔性水系锌离子电池及制备方法
CN113937278A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 北京化工大学 一种硫阴离子掺杂的二氧化锰材料及其制备与用途、以及包含其的锌离子电池
CN114538521A (zh) * 2022-01-14 2022-05-27 福州大学 一种钾掺杂氧空位二氧化锰正极材料及其制备方法与应用
CN114552030A (zh) * 2022-02-23 2022-05-27 华北电力大学 一种低成本环保型水系锌离子电池正极材料及其制备方法
CN115000395A (zh) * 2022-05-11 2022-09-02 中南大学 一种K掺杂α-二氧化锰纳米棒、直写成型墨水、锌离子电池正极及它们的制备方法
CN115117468A (zh) * 2022-07-13 2022-09-27 华北电力大学 一种提升水系锌电Birnessite型δ-MnO2正极性能的电解液及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9101770D0 (en) * 1991-01-28 1991-03-13 British Gas Plc Hydrocarbon conversion
US6770398B1 (en) * 2001-09-11 2004-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Potassium stabilized manganese dioxide for lithium rechargeable batteries
US20110220842A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Nanjundaswamy Kirakodu S Acid-treated manganese dioxide and methods of making thereof
US20150364789A1 (en) * 2013-02-01 2015-12-17 Nippon Shokubai Co., Ltd. Electrode precursor, electrode, and cell
CN108447699A (zh) * 2018-03-20 2018-08-24 大连海事大学 一种高导电性高分散性二氧化锰基材料及其制备方法和应用
CN109786712A (zh) * 2019-01-25 2019-05-21 天津理工大学 一种镍、铋改性二氧化锰正极材料及其制备方法和应用
CN110649259A (zh) * 2018-06-27 2020-01-03 南京理工大学 钾离子电池用正极材料K0.75MnO2及其制备方法
CN110931779A (zh) * 2019-11-21 2020-03-27 北京科技大学 一种高容量长寿命水系锌离子电池正极材料及其制备方法
CN112047382A (zh) * 2020-08-28 2020-12-08 瑞海泊(青岛)能源科技有限公司 正极材料及其制备方法和应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9101770D0 (en) * 1991-01-28 1991-03-13 British Gas Plc Hydrocarbon conversion
US6770398B1 (en) * 2001-09-11 2004-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Potassium stabilized manganese dioxide for lithium rechargeable batteries
US20110220842A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Nanjundaswamy Kirakodu S Acid-treated manganese dioxide and methods of making thereof
US20150364789A1 (en) * 2013-02-01 2015-12-17 Nippon Shokubai Co., Ltd. Electrode precursor, electrode, and cell
CN108447699A (zh) * 2018-03-20 2018-08-24 大连海事大学 一种高导电性高分散性二氧化锰基材料及其制备方法和应用
CN110649259A (zh) * 2018-06-27 2020-01-03 南京理工大学 钾离子电池用正极材料K0.75MnO2及其制备方法
CN109786712A (zh) * 2019-01-25 2019-05-21 天津理工大学 一种镍、铋改性二氧化锰正极材料及其制备方法和应用
CN110931779A (zh) * 2019-11-21 2020-03-27 北京科技大学 一种高容量长寿命水系锌离子电池正极材料及其制备方法
CN112047382A (zh) * 2020-08-28 2020-12-08 瑞海泊(青岛)能源科技有限公司 正极材料及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUOXUE LIU等: "K+ pre-intercalated manganese dioxide with enhanced Zn2+ diffusion for high rate and durable aqueous zinc-ion batteries", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 *
MAN SHEN等: "Neatly arranged mesoporous MnO2 nanotubes with oxygen vacancies for electrochemical energy storage", 《DALTON TRANSACTIONS》 *
YANGYANG LIU等: "High-performance 2.5 V flexible aqueous asymmetric supercapacitors", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 *
殷辉等: "掺钴水钠锰矿对铅的吸附及对砷的氧化", 《环境科学》 *
郝素娥等: "《稀土改性导电陶瓷材料》", 30 September 2009, 国防工业出版社 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113548695A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 浙江大学 一种高结晶度的水钠锰矿型二氧化锰纳米花球及其制备方法和应用
CN113912126A (zh) * 2021-09-10 2022-01-11 广东工业大学 一种层状二氧化锰的制备方法及其应用
CN113937268A (zh) * 2021-10-11 2022-01-14 西北工业大学 具有超长循环寿命的纤维状柔性水系锌离子电池及制备方法
CN113937268B (zh) * 2021-10-11 2024-01-30 西北工业大学 具有超长循环寿命的纤维状柔性水系锌离子电池及制备方法
CN113937278A (zh) * 2021-10-15 2022-01-14 北京化工大学 一种硫阴离子掺杂的二氧化锰材料及其制备与用途、以及包含其的锌离子电池
CN114538521A (zh) * 2022-01-14 2022-05-27 福州大学 一种钾掺杂氧空位二氧化锰正极材料及其制备方法与应用
CN114538521B (zh) * 2022-01-14 2023-10-13 福州大学 一种钾掺杂氧空位二氧化锰正极材料及其制备方法与应用
CN114552030A (zh) * 2022-02-23 2022-05-27 华北电力大学 一种低成本环保型水系锌离子电池正极材料及其制备方法
CN115000395A (zh) * 2022-05-11 2022-09-02 中南大学 一种K掺杂α-二氧化锰纳米棒、直写成型墨水、锌离子电池正极及它们的制备方法
CN115117468A (zh) * 2022-07-13 2022-09-27 华北电力大学 一种提升水系锌电Birnessite型δ-MnO2正极性能的电解液及其制备方法
CN115117468B (zh) * 2022-07-13 2024-02-13 华北电力大学 一种提升水系锌电Birnessite型δ-MnO2正极性能的电解液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112886004B (zh) 2022-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112886004B (zh) 一种水系锌离子电池正极材料及相匹配电解液
CN107226475B (zh) 一种钾离子电池正极材料及其制备方法和钾离子电池
CN111180709B (zh) 碳纳米管、金属铜共掺杂草酸亚铁锂电池复合负极材料及其制备方法
CN113471431B (zh) 一种NaMn0.5Ni0.5BxO2材料及其制备和在钠离子电池中的应用
CN106450195A (zh) 一种锂硫电池用正极材料及其制备方法和含有该正极材料的锂硫电池
CN106784726B (zh) 磷酸氧钒锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108598394B (zh) 碳包覆磷酸钛锰钠微米球及其制备方法和应用
CN102623707A (zh) 一种掺钴包碳的氟化铁正极材料及其制备方法
CN113526483A (zh) 一种磷铁钠矿型正极材料及其制备方法和用途
CN113422048B (zh) 一种水系锌离子电池正极材料的制备方法及其应用
CN102751489B (zh) 一种锂离子电池正极材料的制备方法
CN113078299A (zh) 钠锂铁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途
CN110504443B (zh) 具有阴离子变价的钠镁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途
CN106450179A (zh) 一种钛掺杂的氟化铁正极材料的制备方法
CN115020676A (zh) 一种稳定氧变价的钠离子电池正极材料及其制备方法
CN109279663B (zh) 一种硼酸盐类钠离子电池负极材料及其制备和应用
CN114171732B (zh) 一种铜锰有序高电压铜基氧化物材料和应用
CN113816425B (zh) 一种MoS2/氮掺杂碳/改性活性炭钠离子电池负极材料及制备方法
CN114824243A (zh) 可快充的Co掺杂铌氧化物负极材料的制备方法
CN111211325B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用
CN110828819B (zh) 一种钾离子电池用磁黄铁矿型硫化铁负极材料及制备方法
CN114084882A (zh) 不同价态锰掺杂Na3V2(PO4)2F3碳包覆立方晶型材料及其制备方法和应用
CN113161534A (zh) 一种共掺杂改性锂离子电池三元正极材料及其制备方法
CN113078298A (zh) 钠镁铁锰基层状氧化物材料、制备方法和用途
Cui et al. Electrochemical performance of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 doped with la and its compatiblity with new electrolyte system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant