【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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Ma
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２０２０
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３７ No．１Biblioteka 文章编号:２０９６
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７３３０(
２０２０)
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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

(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。

(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。

(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。