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申请/专利权人：辽宁工业大学

摘要：本发明公开了一种MXene基锌离子全固态电池电极材料制备方法及MXene基锌离子全固态电池器件。通过真空烧结出含有六方空位缺陷的前驱体D‑Ti3AlC2，随后以含氟酸性溶液刻蚀出具有六方孔洞的D‑Ti3C2，最后以KMnO4为锰源，在D‑Ti3C2基体上原位合成了纳米花球包覆的MnO2@D‑Ti3C2结构。含有六方孔洞的层状结构D‑Ti3C2可以进一步提高对锌离子的捕获，而MnO2@D‑Ti3C2复合材料则通过Mn元素的氧化还原活性来吸附锌离子，且在D‑Ti3C2基体的作用下，改善了MnO2导电性差引起的锌离子电池倍率性能差的缺陷。通过在D‑Ti3C2片层上电镀Zn层，并用作锌离子电池的负极材料，可以为锌离子的沉积提供更多的活性位点，从而避免锌枝晶现象对锌离子电池带来的影响。

主权项：1.一种MXene基锌离子全固态电池电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，前驱体D-Ti3AlC2的制备将Ti粉、Al粉、石墨粉以及适量ZnCl2熔盐充分混合后，在惰性气氛的保护下，在真空烧结炉中进行反应，反应结束后，将反应产物研磨，得到具有六方空位缺陷的前驱体D-Ti3AlC2；S2，六方孔洞D-Ti3C2的制备将S1所得到的D-Ti3AlC2溶解于HClNH4F混合溶液中进行反应，反应结束后，将得到的悬浊液依次进行离心分离、去离子水洗涤和真空抽滤，得到六方孔洞D-Ti3C2；S3，MnO2@D-Ti3C2的制备将S2所得到的六方孔洞D-Ti3C2溶解在KMnO4和ZnSO4的混合溶液中进行反应，反应结束后，将得到的悬浊液依次进行离心分离、去离子水洗涤、真空抽滤、干燥以及研磨，得到MnO2@D-Ti3C2；S4，正极极片的制备将S3所得到的MnO2@D-Ti3C2与乙炔黑、PVDF混合，加入NMP溶液搅拌至粘稠状，并涂覆于碳布上，待干燥后可得到MnO2@D-Ti3C2正极极片；S5，负极极片的制备S501，将S2所得到的D-Ti3C2与乙炔黑、PVDF混合，加入NMP溶液搅拌至粘稠状，并涂覆于碳布上，待干燥后可得到D-Ti3C2极片；S502，以S501所得到的D-Ti3C2极片作为工作电极，以锌箔作为对电极，在ZnSO4溶液中通过电流作用使Zn沉积在D-Ti3C2电极极片上，得到Zn@D-Ti3C2负极极片。

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