一种柔性中性锌空气电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于空气电池技术领域，具体涉及一种柔性中性锌空气电池及其制备方法。本发明专利技术制备方法包括以下步骤：(1)将钴金属有机框架材料包覆锌金属有机框架材料ZIF8@ZIF67热解后掺杂非金属原子，获得非金属原子掺杂的多孔氮碳；将无机盐加入聚合物水溶液中混合均匀后冷凝获得固态电解质；(2)以金属锌作为负极，所述非金属原子掺杂的多孔氮碳作为正极，所述固态电解质作为电解质，组装柔性中性锌空气电池。本发明专利技术将具有核壳结构的ZIF8@ZIF67材料热解、掺杂便可得到一种多孔碳复合材料，具有独特的电子结构和组分，因此在中性环境下具有较高的氧还原、氧析出催化活性以及出色的稳定性。氧析出催化活性以及出色的稳定性。氧析出催化活性以及出色的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性中性锌空气电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于空气电池
，具体涉及一种柔性中性锌空气电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]金属空气电池的比容量和能量密度通常高于现有电池，因为电池内部不需要储存空气，有望成为具有高能量密度和低成本的电化学存储系统。金属空气电池使用纯金属作为阳极，外部氧气(O2)的氧化还原反应作为阴极反应。在放电过程中，金属阳极被氧化而空气中的O2被还原。其中，锌空气电池(ZABs)因其使用不可燃水性电解质和无毒锌的固有安全性、低成本和高理论比能量密度备受人们青睐。
[0003]传统的ZABs使用碱性电解质，受到电解质的高腐蚀性和快速碳酸化以及充电和放电循环期间锌枝晶形成的限制。碱性电解质碳酸化导致离子电导率降低，而锌枝晶导致器件短路。两者都不利于ZAB的使用寿命和可回收性。目前的研究主要集中在碱性ZABs上，但是碱性电解质的腐蚀和碳化问题仍然没有得到有效的解决。因此，开发中性电解质代替碱性电解质对于锌
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空电池的长期发展意义重大。
[0004]然而，相比于碱性电解质，中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性中性锌空气电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将钴金属有机框架材料包覆锌金属有机框架材料ZIF8@ZIF67热解后掺杂非金属原子，获得非金属原子掺杂的多孔氮碳；将无机盐加入聚合物水溶液中混合均匀后冷凝获得固态电解质；(2)以金属锌作为负极，所述非金属原子掺杂的多孔氮碳作为正极，所述固态电解质作为电解质，组装柔性中性锌空气电池。2.根据权利要求1所述的锌空气电池的制备方法，其特征在于，所述掺杂为气化掺杂或溶剂化学吸附法掺杂。3.根据权利要求2所述的锌空气电池的制备方法，其特征在于，所述气化掺杂为将含有非金属的前驱体气化后负载在热解后的钴金属有机框架材料包覆锌金属有机框架材料ZIF8@ZIF67上。4.根据权利要求2所述的锌空气电池的制备方法，其特征在于，所述溶剂化学吸附法掺杂为将含有非金属的前驱体配置为前驱体溶液，热解后的钴金属有机框架材料包覆锌金属有机框架材料ZIF8@ZIF67吸附前驱体溶液通过化学键配位完成掺杂。5.根据权利要求3或4所述的锌空气电池的制备方法，其特征在于，所述非金属原子为磷、硫、硼、氯和氮中的至少一种；优选的，所述非金属原子为磷，含有磷的前驱体为次亚磷酸钠、三苯基膦、磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宝玉，何超慧，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：