一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种高能量密度和长循环寿命的水系锌基二次电池，该电池正极活性物质为具有层状结构的五氧化二钒或阳离子缺陷型钒基氧化物中的一种，负极为金属锌箔，电解液为由氯化锌与氯化胆碱两种氯化盐形成的高浓度水溶液，分别制作正极片、电解液及对电池封装后形成水系锌基二次电池。本发明专利技术提供的水系锌基二次电池采用的新型高浓度电解液，不仅具有高热力学稳定性和宽电化学窗口，还能够同时实现正极材料循环稳定性和负极锌离子沉积/剥离库伦效率的提高，构建的新型水系锌基二次电池具有容量和能量密度高以及循环寿命长的特点，电化学性能优异。电化学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池


[0001]本专利技术属于储能和电池
，涉及一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，二氧化碳排放所致的气候变化严重威胁人类生存与发展，世界各国以全球协约的方式减排温室气体以应对气候变化。发展低碳能源，优化能源结构，实现低碳经济，已成为人类发展的现实选择。为推动能源革命和清洁低碳发展，风能、太阳能等可再生能源担当主力能源是主导方向，发展经济的可再生能源存储技术已成为全球性趋势。
[0003]电池储能技术通过化学能和电能间相互转换实现能量的存储和利用，其不仅是推动电动汽车广泛应用，降低温室效应的重要支撑，也是间歇性可再生能源大规模并网利用的有效解决方案。锂离子电池储能技术是目前较为成熟的电化学储能技术，已广泛应用于便携式/可充电设备等储能装置。然而，锂离子电池有机电解液易燃性造成的安全问题，以及锂资源短缺和电池设计的高成本带来了许多经济挑战，使得锂离子电池技术难以满足日益增长的应用需求，特别是在可再生能源存储应用领域。
[0004]水系电池在资源、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池，其特征在于，其组成包括以具有层状结构的五氧化二钒或阳离子缺陷型钒基氧化物中的一种作为正极活性物质，金属锌箔作为负极，氯化锌与氯化胆碱两种氯化盐形成高浓度水溶液为电解液和用于分隔正负极的多孔隔膜。2.根据权利要求1所述的一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池，其特征在于，所述氯化锌与氯化胆碱的质量摩尔浓度比为2:1，所述电解液浓度为45～300m。3.根据权利要求1或2所述的一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池，其特征在于，当电解液浓度为45～90m时，所述水系锌基电池为基于正极活性物质中金属钒发生氧化还原反应，且锌阳离子载流子迁移的锌基电池；当浓度为90～300m时，所述水系锌基电池为基于正极活性物质中金属钒和非金属氧均发生氧化还原反应，且锌阳离子和氯阴离子两种载流子迁移的锌基电池。4.根据权利要求3所述的一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池，其特征在于，所述电解液浓度为45m或135m。5.根据权利要求1所述的一种高能量密度和长循环寿命水系锌基二次电池，其特征在于，所述具有层状结构的五氧化二钒的化学式为V2O5·
nH2O，所述阳离子缺陷型钒基氧化物的化学式为X
w
V2O5·
nH2O，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张璐，王文凤，赵佳晋，段泽昂，李如月，齐亚迪，韩树民，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：