一种多孔碳/二氧化锰复合材料电极、其制备方法及可充式锌锰离子电池

摘要

本发明涉及一种多孔碳/二氧化锰复合材料电极、其制备方法及可充式锌锰离子电池，属于电化学技术领域。本发明以高比表面积和导电性良好的多孔碳为载体电极，在流动的含锰盐前驱体和支持电解质的水溶液中进行电解，在多孔碳表面电沉积二氧化锰。通过对电沉积过程中锰盐的浓度、支持电解质的浓度、pH值、电流、温度和时间的选择，制备出多孔碳/二氧化锰复合材料，实现二氧化锰粒径和分布密度的调控，提高了二氧化锰的活性物质利用率。以所得到的多孔碳/二氧化锰复合材料为电极，以含有锌、锰离子的水溶液为电解液装配二次电池，电极比容量在200mAh/g以上，具有高容量、长寿命的特点，且该制备方法易于操作，绿色环保。

主权项

一种多孔碳/二氧化锰复合材料电极的制备方法，其特征在于：包括依次进行的如下步骤：1）将多孔碳粉与导电剂、粘合剂混合涂覆在集流体上，或将石墨毡、多孔碳毡、活性碳纤维中的一种或几种用导电胶粘接到集流体上，制成多孔碳载体电极；2）将制得的多孔碳载体电极放入含有0.001~5.0mol/L 的锰盐前驱体和0.01~2.0mol/L的支持电解质的水溶液中，调节pH值为4~7，选择电流密度为2~20mA/cm²，温度为0~40℃，恒流或脉冲电解30分钟~300分钟，然后经洗涤、干燥，即得所述的多孔碳/ 二氧化锰复合材料电极。