[发明专利]一种利用废旧锌锰电池制备超级电容器电极材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用废旧锌锰电池制备超级电容器电极材料的方法，所述超级电容器电极材料包括Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料和复合纳米电极材料，该方法先从废旧锌锰电池中分别回收Zn、Mn元素，得到Mn(NO3)2溶液和ZnCl2溶液；然后用Mn(NO3)2溶液和ZnCl2溶液分别制备Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料和复合纳米电极材料。本发明不仅可以解决废旧电池带来的环保问题，同时能够实现废旧资源的回收再利用。从环境保护和能源开发的双重角度实现废旧资源的重新再利用。

主权项

1.一种利用废旧锌锰电池制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，所述超级电容器电极材料包括Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料和复合纳米电极材料，具体包括如下步骤：步骤1，从废旧锌锰电池中分别回收Zn、Mn元素，得到Mn(NO3)2溶液和ZnCl2溶液；步骤2，用Mn(NO3)2溶液和ZnCl2溶液分别制备Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料和复合纳米电极材料：1）制备Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料：将Mn(NO3)2溶液和ZnCl2溶液以摩尔比为4:1‑16进行混合，添加尿素调混合溶液PH值呈现中性，向混合溶液中加入乙醇，其中乙醇的体积与混合溶液的体积为1:0.2‑2，在100‑180 ℃反应12‑24 h后，生成的固体产物用体积比为1:（0.3‑3）的去离子水与乙醇混合液充分洗涤，然后过滤出沉淀物，烘干后得到Zn‑Mn共混氧化物纳米电极材料；2）制备复合纳米电极材料：将生物炭粉末按照质量比1：0.5‑3的比例加入到ZnCl2溶液中进行充分浸渍，过滤出沉淀物，在惰性气氛下于700‑1000 ℃煅烧2‑6小时，用浓度为0.1‑0.5mol/L的HCl充分洗涤以除去生物炭中的残留的氧化物，并用去离子水清洗后烘干，得到活化生物炭；然后对活化生物炭进行氧化改性处理，得到表面氧化改性生物炭；将表面氧化改性生物炭加入到Mn(NO3)2溶液中进行混合并充分浸渍，然后加入有机溶剂、配体进行超声粉碎乳化，在温度120‑200 ℃下热反应12‑24 h，将得到的固体粉末在N2或Ar气氛下于700‑1000 ℃高温煅烧2‑8 h，获得复合纳米电极材料。