一种锌离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锌离子电池及其制备方法，制备方法包括制备稀土掺杂的金属氧化物、配制印刷油墨、丝网印刷中间亲和层、丝网印刷阴极和阳极、组装柔性微型锌离子电池等步骤。本发明专利技术在对金属氧化物的结构进行调控的同时，对电极结构也进行了调控，可有效构建导电网络，有助于实现超高负载。采用本申请中的制备方法能够有效解决现有锌离子电池能量密度低、倍率性能差以及循环稳定性差的问题。倍率性能差以及循环稳定性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种锌离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池
，具体涉及一种锌离子电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着第五代移动通信技术(5G)和物联网(IoT)技术的进步，可穿戴电子产品正在经历爆炸式增长，并逐渐向小型化和轻量化方向发展。以此同时，开发具有优异电化学性能、高安全性和良好机械灵活性的小型化储能器件对于这些可穿戴电子设备供电变得越来越重要。目前，锂离子电池以其高能量密度和长循环寿命占据了大部分市场。然而，锂电池的发展目前也面临一些困境。锂资源的稀缺和高成本造成锂电池价格高，这阻碍了其进一步大规模应用；并且所采用的电解质大多成本高、有毒且易燃，给锂电池带来了安全隐患，限制了锂电池在可穿戴领域和一些极端情况下的应用。近年来，水性锌离子微电池由于其低氧化还原电位(
‑
0.76V)、高安全性、无毒、成本低等优点收到越来越多的关注。
[0003]然而，目前锌离子微电池的发展仍处于初级研究阶段，其面临的最大问题是活性物质负载量和能量密度不高，严重影响了电池的推广应用。虽然在印刷工艺方面的优化报道有很多，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将金属盐、稀土盐、无机酸和氧化剂共溶于水中，形成反应基底液，然后于100～150℃下反应10～15h，得稀土掺杂的金属氧化物；S2：将疏水性炭黑、亲水性碳纳米管和聚偏二氟乙烯分散到有机溶剂中，得导电油墨；将S1制备的稀土掺杂的金属氧化物与亲水性碳纳米管和聚偏二氟乙烯分散到有机溶剂中，得阴极油墨；将锌粉与亲水性碳纳米管和聚偏二氟乙烯分散到有机溶剂中，得阳极油墨；S3：将导电油墨以丝网印刷的方式涂覆到柔性基底一侧，于60～150℃下干燥10～120min；然后将阴极油墨和阳极油墨涂覆到导电油墨所形成的图案上，于60～150℃下干燥10～120min，阴极油墨和阳极油墨以导电油墨图案的中线为对称轴相互对称；S4：用电解质包覆阴极和阳极，再封装，即得。2.根据权利要求1所述的锌离子电池的制备方法，其特征在于，所述反应基底液的配制方法为：将2～5mmol的金属盐、1～3mmol的无机酸和0.1～3mmol的稀土盐添加到90mL水中，搅拌至澄清，然后加入1～3mmol的氧化剂，先搅拌2h，再以200～1600W的功率超声处理0.5～2h，即得。3.根据权利要求2所述的锌离子电池的制备方法，其特征在于：所述金属盐为MnSO4、VCl3、Co(NO3)2或NiSO4，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江琦，蔡辛泽，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：