一种金属空气电池用仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜制造技术

技术编号:37138455 阅读:32 留言:0更新日期:2023-04-06 21:40
本发明专利技术公开了一种仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜在金属空气电池中的应用及其制备方法。该改性隔膜的制备方法包括以下步骤:首先,将隔膜基体置于水中超声清洗,再用酒精漂洗后真空干燥。然后将干净的隔膜基体浸入含有邻苯二酚和多胺的Tris缓冲液中,室温下浸泡24小时,取出用去离子水冲洗干净后,真空干燥,制备得到仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜。该改性隔膜具有优异的液下粘附性和抗氧化性,用于金属空气电池不仅能够改善电极电解质界面,抑制电池内部活性氧关联的副反应和促进放电产物在电解质溶剂相中的生长,还能抑制I3‑

【技术实现步骤摘要】
一种金属空气电池用仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜


[0001]本专利技术涉及金属空气电池领域,具体包括一种金属空气电池用仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜。

技术介绍

[0002]金属空气电池由于其超高的理论能量密度(约3500Wh kg
‑1),被认为是最具潜力的下一代电池技术。然而,金属空气电池的反应机理涉及多步反应,且放电产物Li2O2具有绝缘特性,导致电池充电过电势高、反应动力学缓慢,严重阻碍了其发展进程。正极上负载的固相催化剂可以在一定程度上降低金属空气电池的充电过电势,但其易被Li2O2覆盖而失去催化活性。为了解决这一问题,可溶解于电解液中的氧化还原介质(RM)得到广泛研究。在充电过程中,RM首先在正极表面失去电子被氧化,生成的氧化态RM通过化学氧化的方式分解Li2O2,并恢复初始态。氧化还原介质(RMs)的使用促进了电池充电反应的动力学,降低了电池的充电电势。但是可溶性的RM通常存在“穿梭效应”的问题,部分氧化态的RM会从正极穿过隔膜到达负极,进而被锂负极还原恢复初始态,从而降低RM的效率和影响电池性能。
[0003]碘化锂(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用改性隔膜的金属空气电池,包括正极、金属负极片和电解质,其特征在于:所述正极片和金属负极片之间设有仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜。2.根据权利要求1所述仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜,其特征在于该仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜的制备方法包括以下步骤:1)将隔膜基体置于水浴中超声清洗,再用酒精漂洗后真空干燥;2)将干净的隔膜基体浸入含有邻苯二酚和多胺的Tris缓冲液中,室温下浸泡24小时,取出用去离子水冲洗干净后,真空干燥,制备得到仿生邻苯二酚/多胺改性隔膜。3.根据权利要求1或2所述的改性隔膜,其特征在于所述隔膜基体为玻璃纤维隔膜、PP隔膜、PE隔膜中的一种。4.根据权利要求2所述改性隔膜制备方法,其特征在于所述多胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、苯二胺、二乙基三胺、三乙基四胺、四乙基五胺、五乙基六胺中的一种;所述Tris缓冲液的浓度为10mmol/L,pH为8

10,具体可为8

9;pH调节剂为稀盐酸、氢氧化钠溶液、氨水中的一种;所述邻苯二酚的摩尔浓度为2

10mmol/L;具体可为5

8mmol/L;所述邻苯二酚与多胺的摩尔浓度比为1:3

3:1;具体可为1:2

1:1;所述的真空干燥温度为60

100℃,具体为70

90℃;真空干燥时间为12

24小时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈人杰赖静宁李博华张凤玲孙雯
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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