一种抑制锌枝晶的锌负极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及锌镍电池技术，旨在提供一种抑制锌枝晶的锌负极材料的制备方法及应用。包括：将纳米氧化锌悬浊液滴加至三苯基氧磷的环糊精包合物溶液中，搅拌均匀后喷雾干燥；置于管式炉中，N2氛围下恒温碳化，得到磷掺杂碳包覆氧化锌；置于含表面活性剂水溶液的水热釜中，水热处理后过滤、干燥，得到填充了表面活性剂的抑制锌枝晶的锌负极材料。本发明专利技术克服了传统方法的缺点，将表面活性剂置于电极内部，而碳膜起到防止表面活性剂逃逸碳包覆氧化锌的作用，因此表面活性剂对枝晶发生的抑制作用得到了充分发挥，相对于现有技术效果显著。相对于现有技术效果显著。相对于现有技术效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制锌枝晶的锌负极材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及锌镍电池技术，具体涉及一种抑制锌枝晶的锌电极材料及其制备方法以及在锌镍电池中的使用方法。特别涉及磷掺杂碳包覆氧化锌中充填表面活性剂的锌电极材料及其制备方法，充电过程中在金属锌表面形成有效隔绝电解液的表面活性剂吸附膜，有效抑制锌枝晶的发生，从而得到安全性高的锌镍电池。

技术介绍

[0002]锌镍电池以氧化锌为负极材料，氢氧化镍为正极材料，锌负极与镍电极依次叠片，中间置以隔膜，以氢氧化钾水溶液为电解液构成的碱性二次电池。锌镍电池不仅在家用电器、电动玩具、电动门窗等小型负载方面得到应用，在安全性要求高的电动自行车、电动汽车、高铁电源、储能基站备用电源等领域也具有很好的商业前景。
[0003]氧化锌的储量丰富，与铅酸电池、锂离子电池等相比具有更好的成本优势，且环境友好。锌镍电池专利技术至今已近百年，然而负极锌枝晶所导致的循环性能差，这一关键问题至今没有得到根本解决。
[0004]锌镍电池放电时，锌电极中的锌被氧化，形成氧化锌或氢氧化锌。由于锌镍电池的电解液为高浓度的K本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制锌枝晶的锌负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取0.1～0.5g三苯基氧磷，在90℃下溶解于50mL四氢吡喃中，超声振动分散5分钟后得到三苯基氧磷溶液；取2～5g的β
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环糊精，在90℃下溶解于50mL去离子中，滴加至三苯基氧磷溶液中；超声振动分散30分钟后，搅拌降温使苯基团进入环糊精空腔，得到三苯基氧磷的环糊精包合物溶液；(2)取25g纳米氧化锌，加至100mL去离子水中，搅拌形成氧化锌悬浊液；然后滴加至三苯基氧磷的环糊精包合物溶液中，搅拌均匀后喷雾干燥得到前驱体；(3)将前驱体置于管式炉中，在N2氛围保护下升温至250℃，预碳化2h；随后升温至700℃，恒温碳化4h；然后冷却至室温，得到磷掺杂碳包覆氧化锌；(4)取10g磷掺杂碳包覆氧化锌，置于80mL含10～50wt.％表面活性剂水溶液的水热釜中，在80～160℃水热处理20～60分钟；过滤、干燥后，得到填充了表面活性剂的抑制锌枝晶的锌负极材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，是以1℃/min的冷却速度搅拌降温。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宾虹，毛煜博，李洲鹏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：