【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可再充电锌电池和电池组的受保护的金属锌电极和方法
[0001]下述一般涉及二次电化学电池，并且更具体涉及使用金属锌作为负电极的二次电化学电池(下文，电池)。
技术介绍
[0002]下述段落不承认任何讨论于它们的内容为现有技术或本领域技术人员知识的一部分。
[0003]使用金属锌的一次和二次电化学电池用于商业应用已远超一个世纪。与其他用于含水电池组的负电极材料相比，锌廉价、无毒、因氢析出的过电位高而在水中稳定和具有低氧化还原电势(
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0.76 V vs.标准氢电极(SHE))。
[0004]这些电池中最常见的为一次(即，不可再充电的)电池，其使用碱性电解质和在电解质中与氢氧离子反应的金属氧化物正电极材料。考虑到此类反应，电池组必须使用碱性很强的电解质。然而，碱性电解质的使用抑制电池的再充电能力。因此，开发运行于中性或酸性pH电解质中的基于锌的电池组的意义重大，因为它将考虑到可再充电性。使用pH小于7的电解质运行的可再充电锌电池的现代实例包括锌
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空气、锌
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种受保护的锌电极，包含：包含含有主体金属锌的电极活性材料的锌电极；和与所述主体金属锌物理上连续的保护结构，其中所述保护结构包含一层或多层，并且其中每层包含：在整层中形成连续Zn
2+
离子导电网络的固体电解质成分。2.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述保护结构的每层还包含阻塞所述层中通孔的填充物成分。3.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述保护结构具有与所述电极活性材料接触的第一表面和当所述受保护的锌电极掺入电化学电池中时与含水电解质接触的第二表面。4.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述电极活性材料包含金属锌。5.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述电极活性材料包含锌合金。6.权利要求1的受保护的锌电极，还包含集流器，所述集流器包含活性表面，所述活性表面包含锌层。7.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述保护结构对用于电化学电池中的电解质为化学惰性。8.权利要求7的受保护的锌电极，其中所述电解质包含溶于至少一种溶剂的至少一种盐，和其中所述电解质的pH小于7。9.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述受保护的锌电极在电化学电池中为负电极。10.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含聚合物、玻璃和陶瓷中的至少一种。11.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分以固体状态运输Zn
2+
。12.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含于所述保护结构中。13.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含可嵌入二价阳离子的化合物。14.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含粘土材料。15.权利要求15的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含蒙脱土。16.权利要求15的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含蛭石。17.权利要求1的受保护的锌电极，其中当在层间空间使所述固体电解质成分与H2O水合时，所述固体电解质成分的阳离子交换容量大于10 cmol
c
/kg。18.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分包含沸石。19.上述权利要求的受保护的锌电极，其中所述沸石为天然沸石。20.上述权利要求的受保护的锌电极，其中所述沸石为合成沸石。21.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述固体电解质成分的切变模量在10 GPa和50 GPa之间。22.权利要求2的受保护的锌电极，其中所述填充物成分不提供所述保护结构内的离子途径。23.权利要求2的受保护的锌电极，其中所述填充物成分包含聚合物、玻璃和陶瓷中的至少一种。24.权利要求2的受保护的锌电极，其中所述填充物成分包含有机聚合物。
S/cm之间，并且厚度在15微米和25微米之间。44.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述保护结构的切变模量大于金属锌的切变模量。45.权利要求1的受保护的锌电极，其中所述保护结构包含第一表面和第二表面，其中所述第一表面形成与所述锌电极的第一界面，并且其中所述第二表面能形成与电化学电池中的含水电解质的第二界面。46.权利要求45的受保护的锌电极，其中Zn
2+
离子可在所述第一界面去溶剂化。47.权利要求45的受保护的锌电极，其中Zn
2+
离子可被还原并以金属锌(Zn0)沉积于所述锌电极上。48.权利要求45的受保护的锌电极，其中Zn
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离子可朝着所述第一界面扩散通过所...
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