本发明涉及电池和新能源材料，具体涉及一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法及其应用。
背景技术：
1、锂离子电池（libs）由于其高能量密度和长循环寿命等优势占据了整个商业市场，广泛应用于手机、笔记本电脑等各类电子设备和动力汽车上。然而由于锂资源紧缺、价格昂贵并且有机电解液地易燃性带来了严重的安全问题。因此，需要开发可替代的新兴电池系统。
2、近年来，水系锌离子电池（azibs）因其锌负极具有高理论容量（820 mah g-1）、低氧化还原电位（-0.76 v vs标准氢电极（she））、低成本、环境友好且电解液为水系更安全等优势，成为极具发展潜力的可替代电池之一。二氧化锰（mno2）由于其具有丰富的晶型结构、多变的价态、高的工作电压以及锌资源丰富、成本低、环保无污染等优势成为锌离子电池最具潜力的正极材料之一。然而，由于mno2导电性差、结构易坍塌，导致其循环性能差。
技术实现思路
1、1.所要解决的技术问题：
2、针对上述技术问题，本发明提供一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法及其应用。
3、2.技术方案：
4、一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，包括以下步骤：
5、s1、将硫酸锰溶液缓慢滴加至高锰酸钾溶液中，高锰酸钾和硫酸锰的质量比为5:2，常温下搅拌均匀，再转移至高压反应釜中90-150 °c反应4-8 h，反应结束后冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到α-mno2前驱体粉末；
6、s2、称取s1制备的α-mno2前驱体粉末加入去离子水中，超声均匀后得到悬浮液；将还原剂nabh4液缓慢滴加到前驱体悬浮液中，nabh4和α-mno2前驱体粉末的质量比为1:10-1:1室温下搅拌反应，水洗、过滤、干燥后置于马弗炉中煅烧，煅烧气氛为空气，温度250-400 °c，升温速率为5-10 °c min-1，煅烧时间为1-3 h，得到氧缺陷二氧化锰，记为α-mno2-x。
7、进一步地，s1中高锰酸钾溶液的浓度为0.025 g/ml，硫酸锰溶液的浓度为0.01 g/ml。
8、进一步地，s1中硫酸锰溶液和高锰酸钾溶液混合后常温下搅拌时间为20 min。
9、进一步地，s1中干燥采用真空干燥箱，温度为60 °c，干燥时间12-16 h。
10、进一步地，s2中还原剂nabh4溶液的浓度为0.01g/ml。
11、进一步地，s2中前驱体悬浮液中α-mno2前驱体的浓度为0.01 g/ml。
12、进一步地，s2中室温搅拌反应时间为1-2 h。
13、进一步地，s2中干燥采用真空干燥箱，温度为60 °c，干燥时间6h。
14、通过上述方法制备的氧缺陷二氧化锰在水系锌离子电池正极材料中的应用。
15、本发明旨在提供一种可用于锌离子电池正极氧缺陷二氧化锰电极材料的制备方法，通过硼氢化钠（nabh4）还原法和随后的热退火方式制备了一种具有丰富氧缺陷的α-mno2-x材料用于锌离子电池正极。氧缺陷提高了材料的电子导电性，并且缺陷提供了更多的活性位点，有利于zn2+的存储，提高zn2+嵌入/脱出动力学。氧缺陷的引入提高了α-mno2的比容量和循环稳定性。
16、3.有益效果：
17、（1）本发明所介绍的制备方法工艺简单、易操作，可以用于大规模生产。
18、（2）本发明制备的氧缺陷α-mno2-x材料具有更小的电荷转移电阻，提升了材料的电子导电性。并且氧缺陷提供了更多的活性位点，有利于zn2+存储，从而提升了α-mno2的电化学性能。
19、（3）将本方法所制备的氧缺陷α-mno2-x材料与粘结剂、导电剂混合制成浆料涂覆在不锈钢箔集流体上组装成锌离子电池。其具有较高的比容量、倍率性能以及良好的循环稳定性。该氧缺陷α-mno2-x材料用于锌离子电池正极材料时，在0.5 a g-1的电流密度下循环200圈后，仍具有206.3 mah g-1的高比容量；在依次经过0.1、0.2、0.5、1.0 a g-1电流密度下测试，当再回到0.1 a g-1时，其比容量基本恢复，并在1.0 a g-1电流密度下，仍可保持208.5 mah g-1的高比容量，表明该材料具有较好的倍率性能。因此本发明中的氧缺陷α-mno2-x材料及其制备方法为锌离子电池的商业化发展提供了进一步的可能性。
1.一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s1中高锰酸钾溶液的浓度为0.025 g/ml，硫酸锰溶液的浓度为0.01 g/ml。
3.根据权利要求1或2所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s1中硫酸锰溶液和高锰酸钾溶液混合后常温下搅拌时间为20 min。
4.根据权利要求3所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s1中干燥采用真空干燥箱，温度为60 °c，干燥时间12-16 h。
5.根据权利要求4所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s2中还原剂nabh4溶液的浓度为0.01g/ml。
6.根据权利要求5所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s2中前驱体悬浮液中α-mno2前驱体的浓度为0.01 g/ml。
7.根据权利要求6所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s2中室温搅拌反应时间为1-2 h。
8.根据权利要求7所述的一种氧缺陷二氧化锰材料的制备方法，其特征在于，s2中干燥采用真空干燥箱，温度为60 °c，干燥时间6h。
9.通过权利要求1-8任一项方法制备的氧缺陷二氧化锰在水系锌离子电池正极材料中的应用。
