一种多孔锌电极、其制备方法及包括其的锌空电池技术

本发明专利技术提供了一种多孔锌电极、其制备方法及包括其的锌空电池，所述的制备方法包括：以具有多孔结构的模板作为阴极，锌作为阳极，插入含钌源的电镀液中，在阳极和阴极之间施加电流进行电镀，模板表面沉积锌层，制备得到所述的多孔锌电极。本发明专利技术提供的多孔锌电极具有三维网络状的多孔结构，相比传统的孔径较为均匀的多孔材料，具有结构上的明显优势，以此作为锌空电池的金属阳极，可以进一步提高锌空电池的电荷量。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔锌电极、其制备方法及包括其的锌空电池
本专利技术属于电池
，涉及一种多孔锌电极、其制备方法及包括其的锌空电池。
技术介绍
随着科学技术迅速发展，人民生活水平的日益提高，使人们对电池产品的用途不断拓展，电池的用量迅猛增长。同时各种新型电子产品功能越来越全，功率越来越大，消耗的能量越来越高，对电池的品种和性能要求也不断提高。而目前市场上大量流行铅酸电池、锂离子电池和镍氢电池，它们要么比能量偏低，要么价格偏高，很难满足市场需求。锌空气电池是以空气中的氧气为正极活性物质，金属锌为负极活性物质的一种新型化学电源。锌空气电池是一种半蓄电池半燃料电池。首先，负极活性物质同锌锰、铅等蓄电池一样封装在电池内部，具有蓄电池的特点；其次，正极活性物质来自电池外部的空气中所含的氧，理论上有无限容量，是燃料电池的典型特征。其优势在于：(1)比能量大：锌空气电池的比能量是铅酸蓄电池的4～6倍，比锂离子电池比能量都大1倍，以其作为动力的电动汽车最大行程可达400km，而以同等质量的铅酸蓄电池装同样的车一般行程则不大于100km。(2)制造工艺简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔锌电极的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：/n以具有多孔结构的模板作为阴极，锌作为阳极，插入含钌源的电镀液中，在阳极和阴极之间施加电流进行电镀，模板表面沉积锌层，制备得到所述的多孔锌电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔锌电极的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：
以具有多孔结构的模板作为阴极，锌作为阳极，插入含钌源的电镀液中，在阳极和阴极之间施加电流进行电镀，模板表面沉积锌层，制备得到所述的多孔锌电极。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的电镀液采用如下方法制备得到：
将钌源、锌源和电解质加水搅拌，完全溶解后得到所述的电镀液；
优选地，所述的钌源包括氯化钌和/或硫酸钌；
优选地，所述的氯化钌的浓度为3～5mg/L；
优选地，所述的硫酸钌的浓度为3～5mg/L；
优选地，所述的钌源包括氯化钌和硫酸钌，所述氯化钌与硫酸钌的浓度比为(0.56～0.89):1；
优选地，所述的锌源包括锌盐和/或氧化锌；
优选地，所述的氧化锌的浓度为25～70g/L；
优选地，所述的锌盐包括硫酸锌和/或氯化锌；
优选地，所述的硫酸锌的浓度为15～30g/L；
优选地，所述的氯化锌的浓度为25～40g/L；
优选地，所述的电解质包括金属盐；
优选地，所述的金属盐包括铁盐、钠盐、钾盐或铜盐中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述的铁盐包括硫酸亚铁和/或氯化亚铁；
优选地，所述的硫酸亚铁的浓度为20～30g/L；
优选地，所述的氯化亚铁的浓度为20～30g/L；
优选地，所述的钠盐包括硫酸钠和/或氯化钠；
优选地，所述的硫酸钠的浓度为25～35g/L；
优选地，所述的氯化钠的浓度为25～35g/L；
优选地，所述的钾盐包括硫酸钾和/或氯化钾；
优选地，所述的硫酸钾的浓度为15～25g/L；
优选地，所述的氯化钾的浓度为15～25g/L；
优选地，所述的铜盐包括硫酸铜和/或氯化铜；
优选地，所述的硫酸铜的浓度为5～20g/L；
优选地，所述的氯化铜的浓度为5～20g/L；
优选地，所述的电镀液的pH为2～6。


3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的模板为具有三维网络结构的多孔铁或具有三维网络结构的多孔碳；
优选地，所述的阳极和阴极插入含钌源的电镀液中浸泡一段时间后再进行电镀；
优选地，所述的浸泡时间为5～10min。


4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的电镀过程采用恒流法、恒压法或脉冲法；
优选地，所述的恒流法的电流密度为100～200A/m2；
优选地，所述的恒压法的电压为0.5～5V；
优选地，所述的脉冲法的平均电流密度为100～500A/m2；
优选地，所述的脉冲法的占空比为10～20％；
优选地，所述的电镀时间为5～8h；
优选地，所述的电镀温度为30～50℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：钟洪伟，宗保帅，胡光宇，
申请(专利权)人：北京华业阳光新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11