[发明专利]光电正极及其制备方法和应用

权利要求书

1.光电正极，其特征在于，其由空穴阻断材料和光活性材料附着在导电基底上，其中，所述导电基底为碳布，所述空穴阻断材料为二氧化钛，所述光活性材料为二氧化钒，空穴阻断材料和光活性材料的质量比为1：(1～5)。

2.权利要求1所述的光电正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、依次用丙酮、水、乙醇超声清洗碳布，然后将清洗后的碳布进行干燥，再将干燥的碳布浸没在由浓硫酸和浓硝酸组成的混合溶液中，在90～120℃下反应3～7h，反应结束后，用水对碳布进行清洗，直至pH为6.5～8.0，然后将碳布烘干，得到预处理碳布；

S2、将预处理碳布浸没在含有乙醇、丙三醇和钛酸四丁酯的混合溶液中，在160～200℃下反应12～24h，得到前驱体电极，然后将前驱体电极进行洗涤和干燥，再进行煅烧处理，得到附着二氧化钛的碳布；

S3、将附着二氧化钛的碳布浸没在含有偏钒酸铵、草酸的水溶液中，在160～260℃下反应2～48小时，然后将反应产物进行洗涤和干燥，得到在碳布基底上附着二氧化钛和二氧化钒的光电正极。

3.根据权利要求2所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合溶液中浓硫酸和浓硝酸的体积比为(0.8～1.2):1，其中，所述浓硫酸的浓度为98wt％，浓硝酸的浓度为68wt％。

4.根据权利要求2或3所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将清洗后的碳布进行干燥的方法为：将清洗后的碳布在60～80℃下干燥12～24h；将碳布烘干的方法为：将碳布在60～80℃下烘12～24h。

5.根据权利要求2或3所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S2中，乙醇、丙三醇和钛酸四丁酯的体积比为(25～100)：(5～20)：(0.5～2)。

6.根据权利要求2或3所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S2中，将前驱体电极用乙醇超声清洗3～5次，然后在50～70℃干燥0.5～2h，再在300～450℃煅烧1～3h，得到附着二氧化钛的碳布。

7.根据权利要求2或3所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述水溶液为由偏钒酸铵、草酸和水按照质量比(0.1～2)：(0.5～2)：30混合得到的。

8.根据权利要求2或3所述的光电正极的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将反应产物依次用水、乙醇超声清洗3～5遍，然后在50～70℃下干燥8～12h，得到在碳布基底上附着二氧化钛和二氧化钒的光电正极。

9.光可充电锌离子电池，其特征在于，其组成包括权利要求1所述的光电正极、锌箔、隔膜和电解液。

10.根据权利要求9所述的光可充电锌离子电池，其特征在于，所述电解液为将1～4mol三氟甲烷磺酸锌溶解在1kg水中得到的。