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专利号: 2019107191322
申请人: 湖南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于:所述掺杂型磷酸锌锰的化学通式为Zn1‑xAxMn2‑yBy(PO4)2,其中,A是碱金属Li、Na、K中的一种或多种,0≤x≤0.10;B是金属Fe、Co、Ni、Al中的一种或多种,0≤y≤0.20;

所述的合成方法包括以下步骤:

(1)将锌盐、锰盐与掺杂金属盐同时溶解在溶剂中得到金属盐溶液;

(2)将络合剂加入步骤(1)中所得的金属盐溶液中,充分搅拌,溶解;

(3)将磷酸盐溶解在溶剂中得到磷酸盐溶液;

(4)将步骤(2)与步骤(3)所得溶液混合均匀,并在设定温度下反应预定时间,得到乳白色悬浮液;经离心、洗涤、鼓风干燥,得到磷酸锌锰前驱体,其中金属盐和磷酸盐的摩尔比为M;

(5)将磷酸锌锰前驱体在惰性气氛下,在设定温度下热处理预定时间,得到磷酸锌锰化合物,即所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属盐溶液的浓度为0.01‑2.0 mol/L。

3.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述锌盐、锰盐为金属锌和金属锰的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、乙酸盐中的一种或几种混合。

4.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述掺杂金属盐为金属A和金属B的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、乙酸盐中的一种或几种混合。

5.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述溶剂为纯水、超纯水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一种或几种混合。

6.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述络合剂的加入量为0.05‑2g。

7.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(3)中,所述磷酸盐为磷酸一氢铵、磷酸二氢铵、磷酸铵、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠中的一种或几种混合。

8.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(3)中,所述磷酸盐溶液的浓度为0.01‑1 mol/L。

9.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(3)中,所述溶剂为纯水、超纯水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一种或几种混合。

10.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(4)中,所述金属盐和磷酸盐的摩尔比M等于1‑10。

11.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(5)中,热处理温度为400℃‑1000℃。

12.根据权利要求1所述基于掺杂型磷酸锌锰结构的锌离子电池正极材料的合成方法,其特征在于,步骤(5)中,热处理时间为30 min‑20 h。