一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电极材料制备领域，公开了一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法。主旨在于解决传统普鲁士蓝类材料的循环寿命差的缺点和传统锌金属枝晶问题。主要方案以石墨片为基底原材料，通过电化学微处理的方法修饰石墨表面，使其出现含氧官能团，提高表面活性位点，然后通过电化学沉积技术在其上电沉积普鲁士蓝纳米颗粒复合物直接作为水系锌离子储能装置的正极材料，通过电沉积将锌纳米片沉积在其上直接作为负极，其电化学性能优异，循环寿命超过迄今报道所有同类型电极材料，有望成为下一代水系锌离子储能装置的新型电极材料。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法
本专利技术涉及电极材料制备领域，具体提供了一种高性能，长寿命的水系二次电池的电极材料的制备方法。
技术介绍
随着能源危机和环境污染的不断加剧，引发的一系列生态问题亟待解决。因此，开发清洁可循环利用的再生能源已经迫在眉睫。为确保未来的清洁能源的持续供应以及大量移动电子设备的不断发展，锂离子电池被认为是能量存储领域的重要里程碑之一。但是，锂离子电池在发展的过程中所遇到的诸如循环稳定性差，安全性低以及昂贵的成本等诸多问题限制了锂离子电池的进一步发展。取代锂离子电池，水性锌离子电池被认为是一个不错的选择。在探索各种适用于锌离子电池的阴极材料时，普鲁士蓝及其类似物(PBA)已成为具有出色的循环寿命和倍率性能的潜在材料。PBA具有无毒性质，较低的成本和简单的合成方法引起了众多研究者的兴趣。PBA已经作为电池的阴极材料进行了研究，它们在基于单价离子(Li+，Na+和K+)的电池中显示出不错的结果。它们也已用于Mg2+，Al3+和Ca2+等多价离子电池。但是，相应负极材料的高电势使得这些单价和多价离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，以石墨片为基底原材料，通过电化学微处理的方法制备膨胀石墨，然后以膨胀石墨为基底，采用电化学沉积的方法直接制备普鲁士蓝/膨胀石墨复合材料以及锌/膨胀石墨复合材料分别作为水系锌离子混合储能装置的正负极。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，以石墨片为基底原材料，通过电化学微处理的方法制备膨胀石墨，然后以膨胀石墨为基底，采用电化学沉积的方法直接制备普鲁士蓝/膨胀石墨复合材料以及锌/膨胀石墨复合材料分别作为水系锌离子混合储能装置的正负极。


2.根据权利要求1所述的一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，制备膨胀石墨的方法：将石墨裁剪成2-3厘米宽，6-8厘米长的石墨片备用；将过硫酸铵溶于去离子水中配成0.001-1M/L的过硫酸铵溶液作为电解质，以石墨片为正极，铂箔为负极，在电化学工作站上恒压8-12V保持3-8分钟得到电化学微处理过的膨胀石墨片；然后用去离子水和乙醇清洗膨胀石墨片3-5次；然后将膨胀石墨裁剪成0.1-2厘米宽5-8厘米长；最后干燥备用。


3.根据权利要求1所述的一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，制备普鲁士蓝/膨胀石墨电极方法：取电化学微处理方法制备的膨胀石墨为工作电极，Ag/AgCl参比电极，铂箔为对电极，铁氰化钾、三氯化铁、盐酸混合水溶液为电解液，在电化学工作站三电极体系下直接电沉积普鲁士蓝，然后将普鲁士蓝/膨胀石墨电极清洗干净，最后烘干。


4.根据权利要求1所述的一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，制备锌/膨胀石墨电极的方法：取电化学微处理方法制备的膨胀石墨为工作电极，Ag/AgCI参比电极，铂箔为对电极，硫酸锌、硫酸钠混合水溶液为电解液，在电化学工作站三电极体系下直接电沉积锌纳米片，然后将锌/膨胀石墨电极清洗干净，最后烘干。


5.根据权利要求3所述的，的一种用于水系锌离子混合储能装置的电极材料的制备方法，其特征在于，所述的铁氰化钾、三氯化铁、盐酸混合水溶液的具体配置方...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵睿，朱伟伟，高小洪，薛卫东，孔坤伦，张子栋，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51