[发明专利]自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤（1）将氢氧化钠和锰盐溶于去离子水中，室温搅拌后加入到水热釜内胆中水热反应，水热反应的温度为80-200℃，水热时间为12-24h，得到携带大量结构水的四氧化三锰粉末；

步骤（2）将步骤（1）中携带大量结构水的四氧化三锰粉末用管式炉在300-700℃下退火1-5h去除结构水，制得四氧化三锰粉末；

步骤（3）将步骤（2）所得四氧化三锰粉末溶于去离子水中，加入吡咯单体，搅拌反应4-12h结束后离心洗涤、置于烘箱中烘干，得到该自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料。

2.根据权利要求1所述的自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中锰盐选自氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中氢氧化钠按照质量体积比0.01-0.08g/mL加入到去离子水中，所述锰盐按照锰元素与钠元素摩尔比0.1:1加入到去离子水中。

4.根据权利要求3所述的自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）室温搅拌时间为10-60分钟。

5.根据权利要求1或4所述的自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中四氧化三锰按照质量体积比0.005 g/mL加入到去离子水中；所述吡咯单体按照与去离子水体积比1：200-600加入。

6.根据权利要求5所述的自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中烘箱温度为50-80℃，烘干的时间为8-12h。

7.上述任一权利要求所述的制备方法制备得到自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料。

8.权利要求7所述自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料在水系锌离子电池中的应用。

9.根据权利要求8所述自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料在水系锌离子电池中的应用，其特征在于具体方法如下：

（1）混合浆制备：将所述自发生长聚吡咯涂层的四氧化三锰电极材料进行充分研磨后与PVDF、乙炔黑以质量比8:1:1进行混合，并滴加N-甲基吡咯烷酮充分搅拌，其中500mg混合物滴加4mL N-甲基吡咯烷酮形成混合浆；

（2）涂覆：将混合浆涂覆至钛片上，涂敷厚度为0.1-0.3mm，在50-80℃烘干8-12h制得电极。