[发明专利]一种改性氧化锌及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种改性氧化锌及其制备方法和应用，特别涉及一种用于碱性锌空气二次电池的锌负极材料，属于空气电池领域。所述改性氧化锌包括氧化锌内核、第一包覆层、第二包覆层；所述第一包覆层包覆在氧化锌内核上；所述第二包覆层包覆在第一包覆层上，所述第一包覆层的材质为C、第二包覆层的材质为钛的亚氧化态化合物。其制备方法为：现在氧化锌表面通过原位生成一层酚醛树脂，然后再包覆一层钛基有机—无机混合凝胶，接着在760～880℃反应，得到所设计结构的产物。该产物用作碱性锌空气二次电池的锌负极活性材料时，表现出优异的电化学性能。本发明材料结构设计合理、制备工艺简单，所得产品性能优良，便于大规模的工业化应用。

主权项

1.一种改性氧化锌，其特征在于：所述改性氧化锌包括氧化锌内核、第一包覆层、第二包覆层；所述第一包覆层包覆在氧化锌内核上；所述第二包覆层包覆在第一包覆层上；所述第一包覆层的材质为C、第二包覆层的材质为钛的亚氧化态化合物；其中，钛的亚氧化态化合物包括Ti₄O₇、Ti₅O₉、Ti₆O₁₁、Ti₇O₁₃中的至少一种；所述碳和钛的亚氧化态化合物的质量之和占所述改性氧化锌质量的4～30％，且Ti₄O₇的质量少于或等于27.4％、Ti₅O₉的质量为0.16～22.5％、Ti₆O₁₁的质量少于或等于12％、Ti₇O₁₃的质量少于或等于6％、碳的质量为1～7％；所述改性氧化锌通过下述步骤制备：步骤一：将氧化锌粉末均匀分散到含有酚和阳离子表面活性剂的溶液中，边搅拌边加入碱溶液，搅拌后加入醛，反应得到产物A，将产物A过滤、洗涤，真空干燥，得到酚醛树脂包覆的氧化锌；步骤二：将酚醛树脂包覆氧化锌材料分散到含有钛酸酯的醇溶液中，加入交联剂进行钛凝胶的包覆，得到产物B，将产物B过滤、洗涤，真空干燥后，得到待热处理粉体；步骤三：在惰性气氛条件下，将步骤二所得待热处理粉体置于烧结炉内，加热到760～880℃，并保温，反应完成后，随炉降温，得到所述改性氧化锌。