一种改性锌负极、储能装置及其制备方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种改性锌负极、储能装置及其制备方法，所述改性锌负极包括：锌箔层，所述锌箔层的厚度为20μm～100μm；氮、硫双掺杂氧化石墨烯层，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯层涂覆在所述锌箔层上，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯层的厚度为10μm～50μm。本申请实施例在锌金属负极上制备了一层三维多孔碳层(NSG)，三维碳网络和氮、硫官能团赋予三维多孔碳层良好的电导率和锌亲和力，为Zn

【技术实现步骤摘要】
一种改性锌负极、储能装置及其制备方法


[0001]本申请涉及负极材料
，具体地涉及一种改性锌负极、储能装置及其制备方法。

技术介绍

[0002]自锂离子电池商业化以来，其以高能量密度和功率密度的优势占据全球二次电池的市场。出于对锂的资源有限和安全风险的担忧，研究人员纷纷开始探索储量更丰富和使用更安全的电池技术。
[0003]金属锌具有丰富的储备，理论容量高(820mA h g
‑1和5885mAh cm
‑3)和氧化还原电位低(
‑
0.76V,vs.SHE)的优点，水系锌离子电池(AZIBs)被认为是下一代储能系统的最有潜力的候选者之一。然而，不利的枝晶生长和副反应等问题，导致锌负极的利用率和库仑效率(CE)低，循环寿命差，甚至内部短路，阻碍了它们的进一步发展。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种改性锌负极、储能装置及其制备方法，以利于解决现有技术中锌离子电池由于枝晶生长和副反应等问题，导致锌负极的利用率和库仑效率(CE)低，甚至内部短路的问题。
[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性锌负极，其特征在于，包括：锌箔层，所述锌箔层的厚度为20μm～100μm；氮、硫双掺杂氧化石墨烯层，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯层涂覆在所述锌箔层上，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯层的厚度为10μm～50μm。2.根据权利要求1所述的改性锌负极，其特征在于，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯中碳、氮、硫的摩尔比为7:1:2。3.一种改性锌负极的制备方法，其特征在于，包括：制备氮、硫双掺杂氧化石墨烯；将所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯和粘结剂混合后，获得氮、硫双掺杂氧化石墨烯浆料，所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯和所述粘结剂的质量比为5:1～15:1；将所述氮、硫双掺杂氧化石墨烯浆料涂覆在锌箔上进行真空干燥，获得权利要求1或2所述的改性锌负极。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制备氮、硫双掺杂氧化石墨烯，包括：制备氧化石墨烯；以所述氧化石墨烯为碳源，硫脲为氮源和硫源，制备氮、硫双掺杂氧化石墨烯，所述氧化石墨烯和所述硫脲的质量比为1:10～1:30。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述制备氧化石墨烯，包括：将23mL浓硫酸在冰水浴中磁力搅拌5～10min，控制温度低于5℃；在所述浓硫酸中加入1g天然石墨，搅拌30～40min，获得第一混合液；在所述第一混合液中加入6g高锰酸钾，搅拌15～20min，获得第二混合液；将所述第二混合液升温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：申来法，王思堪，陈铎，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：