[发明专利]一种锌基二次电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种锌基二次电池负极材料，其特征在于；按重量百分比计包括如下组份：

氧化锌85％～95％，所述氧化锌的粒径分布在50nm～950nm之间；

阳离子树脂2％～12％；所述阳离子树脂中，全氟磺酸树脂占阳离子树脂的75～95％，其余的阳离子树脂占5～25％；阳离子树脂均匀地包覆在氧化锌表面，厚度在5nm～50nm之间，

金属1％～3％，所述金属包括非稀土金属和稀土金属，其中非稀土金属和稀土金属的质量比在(1～5):1之间；所述金属均匀分布于阳离子树脂中，且单颗金属的粒径为3nm～7nm。

2.根据权利要求1所述的一种锌基二次电池负极材料，其特征在于：其余的阳离子树脂为含氟聚氨酯树脂、含氟丙烯酸树脂、聚苯乙烯-二乙烯基苯磺酸树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种锌基二次电池负极材料，其特征在于：非稀土金属包括锡、铋、铟、银、镓、镉、铅、铊中的至少一种，稀土金属包括镧、铈、镨、钕中的至少一种。

4.一种制备如权利要求1-3任意一项所述锌基二次电池负极材料的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一

按比例称取氧化锌粉末，加到分散剂中搅拌均匀得到氧化锌分散液；然后往氧化锌分散液中加入改性剂，搅拌并调整体系的pH值至8～11；继续搅拌后过滤，得到改性后的氧化锌粉末，记为固体A；

步骤二

将固体A加入含阳离子树脂的溶液中，保持混合液温度为-10℃～90℃并超声60～400min，过滤分离并洗涤，得到阳离子树脂包覆的氧化锌粉末，记为固体B；

步骤三

将固体B加入到混合金属盐的溶液中，调节溶液pH值至2～6，搅拌后，加入还原剂，将吸附在阳离子树脂中的金属离子还原成金属单质，通过过滤、洗涤得到有金属吸附的阳离子树脂包覆氧化锌，记为固体C；所述混合金属盐由含非稀土金属元素的盐和含稀土金属元素的盐组成；

步骤四

对固体C进行真空干燥，在100～220℃温度下保温，得到所述的锌基二次电池负极材料。

5.根据权利要求4所述的一种锌基二次电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤一中所使用的分散剂为水、甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、聚乙二醇200中的一种或多种，分散剂与氧化锌的液固比为(2～10):1；

步骤一中所使用的改性剂包括氨水、醋酸铵溶液、硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、碳酸铵溶液、十六烷基溴化铵溶液中的一种或多种，所述改性剂的质量百分浓度为2％～8％。

6.根据权利要求4所述的一种锌基二次电池负极材料的制备方法，其特征在于：步骤二中使用的阳离子树脂包括全氟磺酸树脂、含氟聚氨酯树脂、含氟丙烯酸树脂、聚苯乙烯-二乙烯基苯磺酸树脂中的一种，所述含阳离子树脂的溶液中阳离子树脂的质量分数为5％～25％，所述含阳离子树脂的溶液中溶剂为水和有机溶剂组成的混合液，其中，有机溶剂和水的体积比为(1～5):1；所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙醚、乙二醇中的至少一种，所述含阳离子树脂的溶液与改性后的氧化锌的液固比为(1～10):1。