[发明专利]锌锰氧正极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种锌锰氧正极材料，其特征在于，包括：

核心，所述核心为锌锰氧颗粒；

壳体，所述壳体为导电聚合物，包覆在所述核心的外表面，所述壳体通过将氧化剂和导电聚合物单体在锌锰氧颗粒表面发生原位聚合反应与所述核心通过非共价键连接，所述非共价键为氢键；

所述核心与所述壳体的质量比为2～20:1；

所述锌锰氧颗粒的粒径为20～300nm。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述导电聚合物包括选自聚苯胺、聚吡咯、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)的至少之一。

3.一种制备权利要求1～2任一项所述锌锰氧正极材料的方法，其特征在于，包括：

将氧化剂和导电聚合物单体在锌锰氧颗粒表面发生原位聚合反应，以便获得所述锌锰氧正极材料，

所述锌锰氧颗粒与所述导电聚合物单体的质量比为2～20:1；

所述锌锰氧颗粒的粒径为20～300nm，其中所述核心与所述壳体通过非共价键连接，所述非共价键为氢键。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述导电聚合物单体包括选自苯胺、吡咯、3,4-乙烯二氧噻吩的至少之一；

所述氧化剂包括选自过硫酸铵、三氯化铁、双三氟甲烷环酰亚胺钠的至少之一。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述原位聚合反应包括：

将锌锰氧溶液与导电聚合物单体溶液进行第一混合处理，

将第一混合处理产物与所述氧化剂进行第二混合处理；

或，所述原位聚合反应包括：

将锌锰氧溶液与所述导电聚合物单体和所述氧化剂进行第三混合处理；

或，所述原位聚合反应包括：

将氧化剂溶液与所述导电聚合物单体和所述锌锰氧颗粒进行第四混合处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述原位聚合反应进一步包括：

将原位聚合反应产物进行离心处理，

将离心沉淀物进行真空干燥处理，

将真空干燥处理产物进行研磨处理，以便获得所述锌锰氧正极材料；

所述真空干燥处理是在温度为60～100℃的条件下进行20～30h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述锌锰氧溶液是通过将所述锌锰氧颗粒分散在水或0.5～5mmol/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液中形成的；

所述导电聚合物单体溶液是通过将所述导电聚合物单体分散在酒精中形成的；

所述氧化剂溶液是通过将所述氧化剂分散在甲醇中形成的；

所述第二混合处理、第三混合处理、第四混合处理的至少之一是在温度为5～60℃、转速为400～800rpm的条件下进行20～30h。

8.一种正极片，其特征在于，是由权利要求1～2任一项所述的正极材料或权利要求3～7任一项所述的方法制备的正极材料形成的。

9.一种水系锌离子电池，其特征在于，包括：权利要求1～2任一项所述的正极材料、权利要求3-7任一项所述的方法制备的正极材料或权利要求8所述的正极片。