一种构建前沿界面减少摇椅式锌离子负极副反应并提高效率的方法技术

本发明专利技术属于水系锌离子电池技术领域，公开了一种构建前沿界面减少摇椅式锌离子负极副反应并提高效率的方法，基于该方法构建的摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，是在摇椅式锌离子电池负极活性材料上，通过负载和/或修饰界面材料成分得到的；其中，界面材料成分在水系电解液中为电化学惰性且能够保持稳定，同时不提供容量。本发明专利技术通过对摇椅式锌离子电池负极活性材料的组成、结构进行改进，采用在水系锌离子电池中稳定的材料作为水系锌离子电池摇椅型负极的前沿界面，阻隔了摇椅型负极与电解液的直接接触，从而抑制了副反应，增强了材料的效率与循环稳定性。料的效率与循环稳定性。料的效率与循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种构建前沿界面减少摇椅式锌离子负极副反应并提高效率的方法


[0001]本专利技术属于水系锌离子电池
，更具体地，涉及一种构建前沿界面减少摇椅式锌离子负极副反应并提高效率的方法，相应得到的摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，是通过构建前沿界面，从而减少摇椅式锌离子负极副反应并提高效率。

技术介绍

[0002]水系锌离子电池(ZIBs)以其固有的安全特性、成本效益、无污染、能量密度适中和制造工艺简单等特点而备受关注。特别是近几年来，水系ZIBs电极材料的研究越来越深入。到目前为止，基于Zn
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的电镀/剥离行为，常用的阳极材料是锌金属(Zn箔，Zn粉等)，因为它具有低电位(
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0.76Vvs.SHE)，高导电性(电阻率5.91μΩ
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cm)，理论容量高(820mAh g
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1)，在水中稳定性高。然而，锌金属负极在实际应用中仍面临以下瓶颈：i)不均匀的镀/剥离行为导致锌枝晶生长，可能会刺穿隔膜并引发内部短路；ii)锌表面发生腐蚀反应，加速Zn的消耗，导致电池性能下降，库仑效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，其特征在于，该复合材料是在摇椅式锌离子电池负极活性材料上，通过负载和/或修饰界面材料成分得到的；其中，所述界面材料成分在水系电解液中为电化学惰性且能够保持稳定，同时不提供容量。2.如权利要求1所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，其特征在于，所述界面材料成分选自活性炭、TiO2、ZnS、ZnSe、Bi2O3、TiF4、Zn3(PO4)2、ZnB4O7中的至少一种。3.如权利要求1所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，其特征在于，所述摇椅式锌离子电池负极活性材料为钛基摇椅式锌离子电池负极活性材料、铜基摇椅式锌离子电池负极活性材料、铋基摇椅式锌离子电池负极活性材料、钼基摇椅式锌离子电池负极活性材料、钨基摇椅式锌离子电池负极活性材料、钒基摇椅式锌离子电池负极活性材料中的至少一种。4.如权利要求1所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，其特征在于，所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，是通过采用真空烧结法在摇椅式锌离子电池负极活性材料的表面和/或界面上修饰界面材料成分得到的；所述真空烧结法所使用的烧结温度优选为500℃～900℃。5.如权利要求1所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，其特征在于，所述摇椅式水系锌离子电池负极复合材料，是通过采用等离子体处理在摇椅式锌离子电池负极活性材料的表面和/或界面上修饰界面材料成分得到的；优选的，所述等离子体处理采用的功率为100W～300W，处理时间为10min～120min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王康丽，蔡鹏，蒋凯，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：