第52卷第8期辽宁化工Vol.52，No.82023年8月LiaoningChemicalIndustryAugust，2023收稿日期：2022-08-10作者简介：卢彦虎（1995-），男，山东省临沂市人，硕士研究生，研究方向：水系锌离子电池正极材料。通信作者：马雷（1977-），女，讲师，博士，研究方向：功能陶瓷、电极材料。ZnMn2O4多孔微球作为水系锌离子电池正极材料的合成及其电化学性能卢彦虎，刘晨阳，马雷（沈阳化工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110142）摘要：采用水热法制备了ZnMn2O4水系锌离子电池正极材料，并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和电化学工作站等手段对材料进行了表征。结果表明：水热温度对ZnMn2O4正极材料的形貌和电学性能均有较大影响。当水热温度为160℃时，ZnMn2O4为尖晶石型多孔状球体，在1mA·g-1的电流密度下获得了155mAh·g-1的比容量，良好的电化学性能表现主要得益于其多孔结构。关键词：锌电池；正极材料；ZMO多孔微球；电化学性能中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1004-0935（2023）08-1122-04尖晶石型锌锰氧化物ZnMn2O4（ZMO）材料具有安全性好、成本低、环保等优点[1-3]，在数据存储、生物技术、光催化剂、气敏元件、电池电极材料等领域得到了广泛的研究[4-5]。目前，尖晶石结构的氧化物（如LiMn2O4、LiCo2O4）已经在LIBs中被成功应用并且商业化[6-7]。因此借鉴这一成功经验，ZMO电极材料在水系锌离子中的应用成为当下研究的热点[8-9]。先前的尖晶石材料多采用高温固相反应法合成，大多是采用研磨氧化物、含碳酸根的盐类化合物的混合物，并进行高温热处理以获得所需材料。制备温度较高，晶体形貌较难控制[10]。现在多采用温和的化学方法进行合成，例如溶胶-凝胶法[11]。WU[12]等通过聚乙烯醇吡咯烷酮分散的溶剂热碳为模板制备的ZMO材料，在100mA·g-1的条件下比容量可达106.5mAh·g-1。CHEN[13]等制备出石墨烯包裹的ZMO空心微球，在0.3A·g-1时比容量可达146.9mAh·g-1。尖晶石型ZMO材料的电化学性能取决于其物理性能及其形貌。多孔纳米结构具有较大的比表面积和良好的空隙空间，在连续循环过程中，有利于电解质离子在电极和电解质界面快速流动，从而具有较高的比电容[14]。本研究采用低温水热法制备了ZMO多孔微球。探究了水热温度对其形貌和电化学性能的影响，制备的ZMO多孔微球具有较大的比表面积和良好的空位缝隙，当电流密度为1mA·g-1时，测试获得了155mAh·g-1的比容量，是非常具有潜力和市场价值的电极研究材料。1实验部...
