带有微通道的锌负极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种带有微通道的锌负极及其制备方法与应用，属于金属电池材料领域，本发明专利技术提供的带有微通道的锌负极包括双梯度电极，双梯度电极包括亲水导电层和疏水绝缘层，在亲水导电层和疏水绝缘层之间具有三维微通道图案。本发明专利技术提供的带有微通道的锌负极能有效优化电场分布、Zn

【技术实现步骤摘要】
带有微通道的锌负极及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及金属电池材料领域，具体而言，涉及一种带有微通道的锌负极及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在过去几十年里，虽然锂离子电池已经取得了令人瞩目的发展，但是金属资源稀缺，价格昂贵和安全风险高等大大限制了其在未来的应用。可充电水系锌离子电池(AZIBs)因其锌负极安全性高、自然资源丰富和理论容量高等多种优势而被广泛认为是一种有前途的可靠替代方案。
[0003]然而，水系锌离子电池的锌负极存在着电镀/剥离可逆性差和枝晶生长的问题，所以其循环稳定性不理想，此外，锌负极还面临着水溶液电解质中副反应和腐蚀的问题。这些问题会大大降低库仑效率(CE)和容量，而且容易形成尖锐的树枝状物，导致电池失效。
[0004]为了解决上述问题，一个有效的方法是构建人工保护层。据报道，诸如ZnS、ZnF2、Sn、PVB和MXene等材料可以有效地抑制副反应的发生，并提高稳定性。然而，当局部电场变大，电极表面出现凸点时，仍然可以观察到树枝状物的快速生长(热点效应)。特别是在高电流/容量下，因此它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有微通道的锌负极，其特征在于，所述锌负极包括双梯度电极，所述双梯度电极包括亲水导电层和疏水绝缘层，所述亲水导电层位于三维微通道图案底部，所述疏水绝缘层覆盖在三维微通道图案顶部。2.如权利要求1所述的带有微通道的锌负极，其特征在于，所述三维微通道图案呈阵列式排布。3.如权利要求1所述的带有微通道的锌负极，其特征在于，所述亲水导电层的材质选自铜、银、铋、锡、金中的任意一种。4.如权利要求1所述的带有微通道的锌负极，其特征在于，所述疏水绝缘层的原料选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯中的任意一种。5.一种如权利要求1～4任一所述的带有微通道的锌负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在...

【专利技术属性】
技术研发人员：官操，马菲，曹庆贺，高勇，张海峰，
申请(专利权)人：西北工业大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：