[发明专利]一种高性能锌离子电池正极材料掺铜硒化铋及制备方法

权利要求书

1.一种高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料，其特征在于，其层状结构厚度为4nm±2nm。

2.根据权利要求1所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料，其特征在于，该层状结构中Cu掺杂Bi₂Se₃为六方晶体结构ICSD#89-2008，通过铜的掺杂使得Zn²⁺在材料中传输的静电排斥力进一步减弱，提高了Zn²⁺的扩散速率。

3.权利要求1所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将五水合硝酸铋和亚硒酸钠溶于有机溶剂中，搅拌30min；

(2)将碘化亚铜溶于有机溶剂中，搅拌30min；

(3)将步骤(2)制得的反应液倒入步骤(1)中，进行搅拌使其混合；

(4)将所得溶液加入抗坏血酸，搅拌5-10min；

(5)将步骤(4)制得的反应液装入反应釜中，在170-220℃下反应10-20h，然后冷却至室温，抽滤收集得到黑灰色沉淀，用去离子水和乙醇反复洗涤2-3遍进行干燥。

4.根据权利要求3所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)五水合硝酸铋和亚硒酸钠的加入量与有机溶剂的质量体积比分别为(0.003～0.01)：1和(0.002～0.009)：1，单位为g/mL。

5.根据权利要求3所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中碘化亚铜的加入量与有机溶剂的质量体积比为(0.002～0.02)：1，单位为g/mL。

6.根据权利要求3所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，碘化亚铜有机溶剂分散液的加入量为1-10mL。

7.根据权利要求3所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的反应温度为130-270℃，反应时间为9-25h。

8.根据权利要求3所述的高性能锌离子电池掺杂铜的硒化铋正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，干燥温度为40-120℃，干燥时间为6-20h。