锌锰准固态液流电池的锌粉负极及其半干法电极制造方法技术

本发明专利技术提供了一种锌锰准固态液流电池的锌粉负极及其半干法电极制造方法，首先将锌粉、导电剂、增韧导电剂、阳离子缓释剂、析氢抑制剂在混料机中混匀；再用球磨设备在湿润条件下摩擦，使聚四氟乙烯的分子链延展打开拉丝呈网状结构并与粉体形成物理粘连，同时析氢抑制剂与锌粉表面发生还原反应使锌钝化；再经密炼、造粒后，热压制成负极膜，并半干燥后将半干燥负极膜热复合在不锈钢箔两面制成电极。所制备的锌粉负极孔隙率高、电极结构稳定、具备三维导电网络、有阳离子缓释作用，能有效减缓因活锌离子剥离/沉积导致的电解液中阳离子(Mn

【技术实现步骤摘要】
锌锰准固态液流电池的锌粉负极及其半干法电极制造方法


[0001]本专利技术涉及锌锰准固态液流电池的锌粉负极及其半干法电极制造方法，属于新能源材料领域。

技术介绍

[0002]如今，电动汽车、可穿戴和便携式电子产品的蓬勃发展，催生了对高能量密度和安全设备的巨大需求。目前全球以锂电池为主的产品，年锂消耗量为～30万吨，并且以每年7％～11％的速度不断增加，且呈现出指数级上升的趋势，锂资源的价格飞涨，锂电池的材料成本奇高不下，因此开发非锂体系的二次电池成为行业内共识和热点。水系锌锰二次电池以其低廉的原材料、高安全性、长寿命和水系电池中较高的能量密度，越来越受到学术界和工业界的关注。高性能的水系锌锰二次电池负极受到枝晶生长、析氢反应和腐蚀的阻碍，导致短路，库伦效率低。因此，迫切需要抑制枝晶生长和相应的副反应，以获得高性能的锌电池。为了解决上述问题，构建三维结构、锌表面工程等被提出。基于该原理，为实现电池的长寿命和高容量，需要锌负极表面发生均匀的电化学沉积并且需要对其进行一定的保护，防止充放电过程中无法避免的副产物对阳极进行持续的钝化。电极应具备较丰富的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.锌锰准固态液流电池的锌粉负极的半干法电极制造方法，其特征在于，包括以下步骤：将锌粉、导电剂、增韧导电剂、阳离子缓释剂、析氢抑制剂在混料机中混合均匀至粉料A；将聚四氟乙烯粉体和粉料A在混料机中混合均匀至粉料B；混合过程在聚四氟乙烯(PTFE)呈玻璃态的温度条件下进行；所述粉料B和醇水混合溶剂在球磨设备中，通过球磨珠在高速转动中不断摩擦使得PTFE拉丝呈网状结构，粉料B中的聚四氟乙烯的分子链延展打开，同粉料A中的粉体形成物理粘连，析氢抑制剂与锌粉表面发生还原反应，待上述过程结束后，过滤获得胶团C；胶团C经密炼后形成均匀胶团，再经过剪切造粒后制成大小均一的毫米级颗粒料E；颗粒料E经卧式热辊压机热压制成负极膜F，并采用多孔离型纸做支撑托带完成收卷，贴覆离型纸的负极膜F整卷进行干燥，排除部分溶剂；采用热压复合工艺，将揭掉离型纸后的半干燥负极膜F热复合在涂胶不锈钢箔的两面制成电极。2.根据权利要求1所述的锌锰准固态液流电池的锌粉负极的半干法电极制造方法，其特征在于：所述的锌粉为粒径在5
‑
20μm的粉末状颗粒；所述导电剂为super
‑
P、ECP中的一种或两种，所述的增韧导电剂为人造石墨、高纯石墨中的一种或两种的混合物；所述的阳离子缓释剂为具有电负性且遇水体积膨胀的无机粉料；所述的析氢抑制剂是同锌粉在醇水溶剂中能发生还原反应的金属化合物。3.根据权利要求2所述的锌锰准固态液流电池的锌粉负极的半干法电极制造方法，其特征在于：所述阳离子缓释剂为膨润土、蒙脱石粉、伊利石粉、高岭土粉、埃洛石粉中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的锌锰准固态液流电池的锌粉负极的半干法电极制造方法，其特征在于：析氢抑制剂为氯化铟、氯化铜、硫酸铟、硫酸铜中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的锌锰准固态液流电池的锌粉负极的半干法电极制造方法，其特征在于：锌粉、导电剂、增韧导电剂、阳离子缓释剂、聚四氟乙烯、析氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍建春，沈曦成，周海涛，高宏权，徐腾，葛静怡，侯栋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：