水系可充锌离子电池合金型负极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了水系可充锌离子电池合金型负极材料及其制备方法与应用，其制备方法为：在集流体上电化学沉积特定的金属单质的颗粒层，然后在真空条件下，加热至50～450℃处理0.1～5h；其中，所述集流体为碳布、碳纤维纸、石墨烯纸、MXene、不锈钢箔或钛箔，金属单质为锑、钴、镍、锗、铜、银或金。本发明专利技术制备的材料，不仅可以用作无枝晶的合金型负极材料，具备高的理论比容量；而且这些沉积的金属可以作为“形核种子“，有效抑制锌枝晶，该电极材料能降低形核势垒，减小形核过电势，实现均匀的锌沉积，有效抑制锌枝晶的生长，能更好的发挥其循环稳定性的性能。

【技术实现步骤摘要】
水系可充锌离子电池合金型负极材料及其制备方法与应用
本专利技术属于水系锌电池负极领域，涉及水系可充锌离子电池合金型负极材料及其制备方法与应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。当前全球储能行业依然保持较快的发展速度，电网储能、基站备用电源、家庭光储系统、电动汽车光储式充电站等领域都急需可充放电二次电池，全球范围内对于储能电池的需求越来越大。相比于目前商业化的锂离子电池，水系锌离子电池，因金属锌无毒无害、成本低、丰度高、理论比容量高达820毫安时每克，水系电解液环境友好、不可燃，水系电池组装工艺简单等优势，目前成为一种极具发展潜力的能源存储体系。负极材料对可充电二次电池性能起关键作用，然而，关于水系锌离子充放电电池负极材料的研究少之甚少。金属锌箔是最普遍使用的负极材料，但是其在长期的电镀/剥离的循环过程中会因其尖端效应极易形成枝晶，不可控的枝晶生长可能会刺穿隔膜而引发电池短路，降低其工作寿命，甚至可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水系可充锌离子电池合金型负极材料的制备方法，其特征是，在集流体上电化学沉积惰性金属单质的纳米颗粒层，然后在真空条件下，加热至50～450℃处理0.1～5h；其中，所述集流体为碳布、碳纤维纸、石墨烯纸、Ti

【技术特征摘要】
1.一种水系可充锌离子电池合金型负极材料的制备方法，其特征是，在集流体上电化学沉积惰性金属单质的纳米颗粒层，然后在真空条件下，加热至50～450℃处理0.1～5h；其中，所述集流体为碳布、碳纤维纸、石墨烯纸、Ti3C2TxMXene、V2CTxMXene、Nb2CTxMXene、Ti2CTxMXene、不锈钢箔或钛箔，所述惰性金属单质为锑、钴、镍、锗、铜、银或金。


2.如权利要求1所述的水系可充锌离子电池合金型负极材料的制备方法，其特征是，所述电化学沉积为恒流电沉积法、恒压电沉积法、脉冲电沉积法、循环伏安法。


3.如权利要求1所述的水系可充锌离子电池合金型负极材料的制备方法，其特征是，所述电化学沉积为恒流电沉积法。


4.如权利要求1所述的水系可充锌离子电池合金型负极材料的制备方法，其特征是，恒流电沉积法中，电流为1～5mAcm-2；
或，恒流电沉积法中，时间为5min～30min；

【专利技术属性】
技术研发人员：冯金奎，田园，安永灵，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37