一种水系锌离子电池电解液及其应用制造技术

本申请公开了一种水系锌离子电池电解液及其应用。本申请的水系锌离子电池电解液中含有溶剂水、高浓度电解质盐和锌盐；锌盐为水溶性的盐；高浓度电解质盐为双氟磺酰亚胺钾和/或三氟甲磺酸钾，且其质量摩尔浓度不小于10mol/kg。本申请的电解液，由于添加有高浓度双氟磺酰亚胺钾和/或三氟甲磺酸钾，其强烈的溶剂化作用，会消耗电解液中大量水分子，降低锌离子的水合作用，抑制锌离子在溶解与沉积中形成锌枝晶；此外高浓度电解质盐与溶剂水分子强烈的溶剂化作用，会降低水分子的电化学活性，提高电解液的电化学窗口，起到降低析氢反应和减少锌的溶解效果，抑制水分子在电极表面分解，降低锌负极的腐蚀溶解，改善水系锌离子电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种水系锌离子电池电解液及其应用
本申请涉及水系锌离子电池领域，特别是涉及一种水系锌离子电池电解液及其应用。
技术介绍
以水基电解质为基础的锌离子电池是一种低成本、高安全性、高性价比的新型储能系统，并且有望替代现有的储能技术。目前水系锌离子电池电解液主要有硫酸锌、三氟甲烷磺酸锌、高氯酸锌、氯化锌、乙酸锌和硝酸锌等。其中ZnSO4的缺点主要表现为正极会产生放电副产物Zn4(OH)6SO4·nH2O，并且负极会有比较明显的锌枝晶问题。Zn(CF3SO3)2的主要缺点是价格昂贵，成本较高；并且，其溶解度较低，导致电解液电压窗口偏低。Zn(ClO4)2的主要缺点就是具有较高的过电势。ZnCl2和Zn(CH3COO)2的主要缺点是其阴离子稳定性差，从而导致电池的电化学性能不佳，库伦效率低。Zn(NO3)2的主要缺点是其硝酸根具有强氧化性，会导致锌负极性能退化，进而导致负极库伦效率低。因此，如何有效的降低锌的腐蚀溶解、抑制锌枝晶的生长、改善水系锌离子电池的循环寿命，仍然是水系锌离子电池的研究重点和难点。专利技术内容本申请的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述电解液中含有水、高浓度电解质盐和锌盐；/n所述水为电解液的溶剂，所述锌盐为水溶性的盐；/n所述高浓度电解质盐为双氟磺酰亚胺钾和/或三氟甲磺酸钾，并且，高浓度电解质盐的质量摩尔浓度不小于10mol/kg。/n

【技术特征摘要】
1.一种水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述电解液中含有水、高浓度电解质盐和锌盐；
所述水为电解液的溶剂，所述锌盐为水溶性的盐；
所述高浓度电解质盐为双氟磺酰亚胺钾和/或三氟甲磺酸钾，并且，高浓度电解质盐的质量摩尔浓度不小于10mol/kg。


2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述锌盐的质量摩尔浓度为0.1-5mol/kg。


3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述锌盐为硫酸锌、乙酸锌、氯化锌、硝酸锌、高氯酸锌、三氟甲烷磺酸锌和葡萄糖酸锌中的至少一种。


4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于：所述电解液中还含有支持电解质，所述支持电解质为碱金属和碱土金属中的至少一种的盐。


5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于：所述盐为硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐和氯化盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锐，邓文君，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44