[发明专利]Zn3

说明书

本发明涉及一种Zn₃V_4‑xM_x(PO₄)₆(M为Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Ga,Ge中的一种或几种；4≥x≥0)作为锌离子电池正极活性材料的应用。所述Zn₃V_4‑xM_x(PO₄)₆化合物作为活性材料应用于锌离子电池正极中，具有较好的锌离子电池充放电性能，循环稳定性良好，工作电压合适，可用作锌离子电池正极材料。

技术领域

本发明涉及化学式为Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆(M为Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Ga,Ge中的一种或几种；4≥x≥0)的锌离子电池正极材料、制备方法以及利用该材料制作锌离子电池的应用。

背景技术

近年来随着化石能源的燃烧而造成的环境污染和资源匮乏问题日益严重，社会对清洁能源的需求也日益增大，因此开发有效的储能设备便尤为重要。锂离子电池是一种高效环保的新能源储能设备，能够作为各种电子装置的理想电源。然而由于锂资源短缺等问题，科学家一直努力寻找其替代品，水系锌离子电池作为一种价格低廉、安全环保的新兴储能系统，具有广阔的发展前景。

目前应用于锌离子电池的正极材料主要有二氧化锰、普鲁士蓝同系物和钒的氧化物及其盐等。然而，这些材料仍然存在很多问题：循环稳定性差及制备困难等，严重限制了这些材料的实际应用。因此，探索新型的锌离子电池正极材料是锌离子电池研究的热点和难点。在各类正极材料中，聚阴离子材料因其具有稳定的结构框架而受到了广泛的关注。

发明内容

针对上述提出的技术问题，本发明目的在于提供一种Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆(M为Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Ga,Ge中的一种或几种；4≥x≥0)作为正极材料用于锌离子电池中；

具体技术方案如下：

一种Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆作为锌离子电池正极活性材料的应用，所述Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆化合物作为活性材料应用于锌离子电池正极中。

具体的，一种Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆作为锌离子电池正极活性材料的应用，并且所述Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆中的M为Ti,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Al,Ga,Ge中的一种或几种；4≥x≥0)。

所述锌离子电池正极活性材料为Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆材料。

本发明提供的Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆锌离子电池正极材料，采用水热法制备Zn₃V_4-xM_x(PO₄)₆，其步骤如下：

1）配料：将含Zn化合物、含V化合物和含P化合物按Zn:V:M:P：草酸:碳源前驱体为3:(4-x):x:6:6:6的摩尔比加入80℃的去离子水中搅拌至形成均匀的蓝色溶液；