一种沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法及空气电池技术

本发明专利技术提供了一种沸石咪唑酯骨架/硅空气电池及其制备方法，采用硅片上生长氧化锌为基底，氧化锌作为锌源，N

【技术实现步骤摘要】
一种沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法及空气电池


[0001]本专利技术涉及硅空气电池
，尤其是涉及一种沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法及空气电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着新型能源存储与转化技术的发展，各类空气电池先后展现在人们的视野之中，其中多为金属空气电池。而与金属空气电池相比，硅空气电池具有较高安全性。在此基础上，硅空气电池还具有较低的成本和较高的理论容量、工作电压等优势(Materials 2019,12(13):2134)，故硅空气电池也将会作为解决能源问题的重要选项。
[0003]在放电过程中，硅空气电池的硅阳极表面在碱性条件下会发生钝化反应、硅酸盐生成反应和腐蚀反应：
[0004]钝化反应：Si(OH)4→
SiO2(s)+2H2O
[0005]硅酸盐形成：
[0006]腐蚀反应：
[0007]由阳极反应生成的一部分Si(OH)4会逐渐转变成SiO2，并最终沉积在电极表面，阻碍电极与电解液的进一步反应，即钝化现象；在阳极反应的过程中，同时会发生硅的自腐蚀现象，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将硅基底清洗后，将硅片放置于加热板上加热并保温；2)将乙酸锌滴加在步骤1)得到的硅片基底上，加热至溶液蒸干；3)将蒸干后的硅片置于箱式炉中退火；4)将步骤3)得到的已经生长氧化锌的硅片基底在箱式炉中煅烧；5)将2
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甲基咪唑和DMF/H2O混合溶剂依次加入反应釜中，超声处理；6)将步骤4)已经生长氧化锌的硅片基底和步骤5)得到的混合好的溶液和同时置于水热反应釜中，盖实封口；7)将步骤6)的反应釜盖实后的置于烘箱中，进行溶剂热反应；8)等待自然冷却后，用镊子取出已反应完的硅片基底，用乙醇洗涤数次；9)将铂碳加入到萘酚和异丙醇混合溶液中，超声处理至充分混合；10)将步骤9)获得的混合液涂附在碳纸表面，静置溶液蒸干；11)配置氢氧化钾溶液作为硅基空气电池电解液；12)将步骤8)得到的沸石咪唑酯骨架/硅复合材料与步骤10)得到的碳纸装入已有的空气电池模具后，加入步骤11)得到的电解液，搁置2h后测试电池放电情况。2.根据权利要求1所述的沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述硅片直径为10mm～80mm，厚度为200μm～800μm，加热板加热至70℃～120℃并保温。3.根据权利要求1所述的沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将5mL～10mL的0.1mmol/L～1mmol/L的乙酸锌分三次滴加在步骤1)得到的硅片基底上，加热至溶液蒸干。4.根据权利要求1所述的沸石咪唑酯骨架/硅空气电池的制备方法，其特征在于，步骤3)中，将蒸干后的硅片置于箱式炉中300℃～350℃退火30min～40min，将乙酸锌晶种转化为氧化锌晶体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：于英健，张筱晨，
申请(专利权)人：昆明学院，
类型：发明
国别省市：