一种锌负极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种锌负极材料的制备方法与应用，该制备方法为：将锌材料先经过离子刻蚀将锌材料表面的钝化层去除，然后进行力学形变处理，调整晶面取向、缺陷密度及晶粒旋转程度。本发明专利技术经由两步法进行复合处理，不仅获得了表面洁净的锌负极，加快了电化学氧化还原反应的反应速率，实现了均匀形核和可逆的沉积/剥离，还进一步设计了锌负极表面的晶面取向和缺陷分布，抑制了枝晶在锌负极界面的形成与长大，使锌负极材料同时兼具稳定的循环性能与优异的倍率性能，改善电池极化现象，提高电池寿命，在电池领域具有光明的应用前景。在电池领域具有光明的应用前景。在电池领域具有光明的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种锌负极材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种电池负极材料的制备方法与应用，尤其涉及一种锌负极材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]水系锌电池具有环境友好、高安全性、低成本、高功率密度的优势，在面向未来的储能系统中具有广阔的应用前景。首先，金属锌作为负极具有高的体积容量和质量容量(5854mAh cm
‑3和820mA h g
‑1)；其次，在水系环境中，锌的离子导电率高(～1S cm
‑1)、双电子同时参与氧化还原反应，可实现高功率性能和高能量密度；再者，锌作为电极材料成本低、储量高且易于回收，在水系环境下可实现高安全的行业要求。然而，锌负极不均匀形核、枝晶生长严重等问题直接影响电池的能效与寿命，是锌电池难以实现产业化生产的重要因素。
[0003]目前，锌负极常用的改性手段主要包括：设计3D锌电极结构、引入不同类型锌负极表面功能层和改变电解液的状态或加入添加剂等方法。
[0004]上述方法能起到一定的效果，但是同时也破坏了水系电解液环保、安全和金属锌高离子导电性的特性，无法最大程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锌负极材料的制备方法，其特征在于，将锌材料先经过离子刻蚀使锌材料表面的钝化层去除，然后进行力学形变处理，以调整锌材料的晶面取向、缺陷密度及晶粒旋转程度。2.根据权利要求1所述的锌负极材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)以离化的含氢气体为工作气体，对锌材料进行离子刻蚀；(2)将离子刻蚀后的锌材料进行力学形变处理，获得具有不同晶面取向、缺陷分布和晶粒旋转程度的锌负极材料。3.根据权利要求2所述的锌负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，通入的含氢气体流量为100
‑
200sccm。4.根据权利要求2所述的锌负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在离子刻蚀过程中，调节电压范围为300
‑
600V。5.根据权利要求2所述的锌负极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚，朱潇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：