一种高能量密度水系锌基双卤素电池制造技术

本发明专利技术公开了一种高能量密度水系锌基双卤素电池，该电池采用碳材料作为正极，负极为金属锌箔，电解液由氯化锌、氯化胆碱和溴化锌三种卤化盐形成水合共晶电解液；其中水合共晶电解液独特的溶剂化结构和水分子活性的限制有效地实现了固溴和固氯，使充放电过程中溴和氯卤素阴离子发生高度可逆的氧化还原反应，负极发生锌离子稳定的沉积/剥离反应。本发明专利技术提供的高能量密度水系锌基双卤素电池，具有放电容量大、输出电压高、能量密度高、使用寿命长、成本低且安全性好的特点，适用于大规模储能的应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种高能量密度水系锌基双卤素电池


[0001]本专利技术属于电池
，具体地，涉及一种高能量密度水系锌基双卤素电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池因能量密度高和循环寿命长已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大规模储能领域，然而锂储量危机以及有机电解液所带来的安全隐患迫使人们寻求和发展高安全性、环保且低成本的新型二次电池技术。锌资源丰富、成本低、容量高且对环境友好，因此，水系锌基电池被认为是下一代二次电池体系中极具前景的新型电化学体系。然而，目前水系锌基二次电池能量密度偏低，仍然难以满足应用需求。
[0003]电池的能量密度主要取决于输出电压和比容量两方面关键性能。对于水系锌基二次电池，由于负极锌氧化还原电位相对稳定且比容量高，因此，提高正极材料工作电位和放电比容量是提升电池能量密度的关键。目前水系锌基二次电池正极材料主要包括金属氧化物、普鲁士蓝衍生物和聚阴离子型化合物等无机材料以及醌酮类有机正极材料，然而上述电极材料均基于锌阳离子载流子的插入型电极材料，不仅能量密度低，而且还存在结构畸变导致电池循环寿命差。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高能量密度水系锌基双卤素电池，其特征在于，其组成包括以碳材料为正极，金属锌箔为负极，氯化锌、氯化胆碱和溴化锌形成的水溶液为电解液及用于分隔正负极的隔膜。2.根据权利要求1所述的一种高能量密度水系锌基双卤素电池，其特征在于，所述碳材料为科琴黑、活性炭或介孔碳中的一种。3.根据权利要求1所述的一种高能量密度水系锌基双卤素电池，其特征在于，所述电解液为氯化锌、氯化胆碱和溴化锌按照质量摩尔浓度比为(80～100)m:(40～50)m:(4～6)m形成的水溶液。4.根据权利要求1所述的一种高能量密度水系锌基双卤素电池，其特征在于，所述电解液中氯化锌和氯化胆碱的质量摩尔浓度比为2:1。5.根据权利要求3所述的一种高能量密度水系锌基双卤素电池，其特征在于，所述电解液为氯化锌、氯化胆碱和溴化锌按照质量摩尔浓度比为80m:40m:5m形成的水溶液。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张璐，齐亚迪，赵佳晋，赵晨曦，邹成宇，王玉祥，王文凤，潘云鹏，韩树民，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：