[发明专利]一种碱性锌锰电池

说明书

本发明公开了一种碱性锌锰电池。碱性锌锰电池的正极料包括导电剂，导电剂中含有纳米二氧化锰包覆石墨烯材料，并且纳米二氧化锰包覆石墨烯材料具有以下形貌特征：状的纳米二氧化锰分布在二维层状结构石墨烯的片层的表面和片层之间。本发明提供的碱性锌锰电池，在导电剂中添加纳米二氧化锰包覆石墨烯材料，能改善导电剂及正极活性材料的分散性，降低电池内阻，降低极化，使电子传输顺畅，同时减轻离子传荷的阻碍，提高活性物质利用率，能够同时提高电池的大中小电流放电性能。

技术领域

本发明涉及碱性锌锰电池技术领域，具体而言涉及一种碱性锌锰电池。

背景技术

一般情况下，碱性锌锰电池以锌为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解液。为适应市场潮流，能够兼顾大电流放电和中小电流放电的碱性电池成为当前领域的研究热点。为了满足这种需求，既要减轻离子传荷的阻碍，又要降低电池内阻，使电子传输顺畅。石墨烯由于具有优异的导电性能而被广泛用作锂电池的导电剂，但是却容易团聚。

因此，需要一种碱性锌锰电池，以至少部分地解决以上问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种碱性锌锰电池，所述碱性锌锰电池的正极料包括导电剂，所述导电剂中含有纳米二氧化锰包覆石墨烯材料，并且所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料具有以下形貌特征：

针状的纳米二氧化锰分布在二维层状结构石墨烯的片层的表面和片层之间。

可选地，所述导电剂中的所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料占所述导电剂的质量比为5％～40％。

可选地，所述导电剂包括所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料，以及包括普通石墨、半膨胀石墨、全膨胀石墨、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。

可选地，所述碱性锌锰电池的正极料配方为：

电解二氧化锰，质量分数为88％～94％，

导电剂，质量分数为3％～7％，

正极电解液，质量分数为2％～5％，

粘结剂，质量分数为0.1％～0.4％。

可选地，所述碱性锌锰电池通过以下步骤制成：

将电解二氧化锰、导电剂、正极电解液和粘结剂进行拌粉、滚压、造粒以及过筛得到所述碱性锌锰电池的正极料；

将锌粉、粘结剂、缓蚀剂、负极电解液混合形成所述含有纳米二氧化锰包覆石墨烯材料的碱性锌锰电池的负极锌膏；

向隔膜中注入电解液，静置待隔膜完全润湿；

将所述正极料、所述负极锌膏和所述隔膜组装得到所述碱性锌锰电池。

可选地，所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料通过纳米二氧化锰在石墨烯上原位生长结晶而形成。

可选地，所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料通过以下步骤制成：

准备阶段，将所述石墨烯和锰盐分散于溶剂中制得分散液，并且将高锰酸钾溶解于去离子水中制得高锰酸钾溶液；

反应阶段，将所述分散液和所述高锰酸钾溶液混合并加热搅拌得到混合液；

处理阶段，对于所述混合液进行抽滤，并且清洗得到沉淀，将所述沉淀干燥后得到所述纳米二氧化锰包覆石墨烯材料。