基于转化型正极的无穿梭效应锌-硅电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开基于转化型正极的无穿梭效应锌

【技术实现步骤摘要】
基于转化型正极的无穿梭效应锌
‑
硅电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于锌电池电解质及转化型阴极材料
，具体涉及一种基于转化型正极的无穿梭效应锌电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]借助新型储能技术削峰填谷，将可再生能源如风能、太阳能等并入电网实现其规模化应用，是实现“双碳”目标的必由之路。作为近年来新兴的一类可充电储能器件，锌电池依赖于所使用的电解液类型，可具备低成本、高安全、高性能优势，有望在可再生能源规模化储能应用中起到关键的桥梁作用。目前，基于高理论容量的转化正极开发高能量密度锌电池，是突破锌电池能量密度短板的重要思路。然而，当前基于转化型正极材料(如硫、碘、硒及其化合物)的水系锌电池普遍存在严重的“穿梭效应”，导致有效正极活性物不断流失，性能迅速衰减，不能满足储能需求。另外，在常规水系电解液中，锌阳极存在严重的析氢、腐蚀、枝晶生长等问题，大大缩短了转化型锌电池的循环寿命。因此，开发新型无穿梭效应的转化型锌电池仍然充满挑战。
[0003]硅元素地壳储量第二、绿色环保、理论比容量高，是当前被广泛研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于转化型正极的无穿梭效应锌
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硅电池的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一、制备离子液体电解液，所述离子液体电解液为如下方法所制备的电解液Ⅰ～电解液Ⅳ的任意一种：(1)在惰性气体环境下，将离子液体电解质盐和第一添加剂锌盐按1:1.0～2.2摩尔比放置浆料瓶中，于70～110℃下缓慢搅拌8～12h，获得离子液体前驱体，即电解液Ⅰ；(2)在惰性气体保护下，往步骤(1)中的离子液体前驱体中进一步加入第二添加剂锌盐，摩尔占比为0.1～0.4，于80～100℃下缓慢搅拌10～12h，制得电解液Ⅱ；(3)在惰性气体保护下，往步骤(1)所得电解液Ⅰ或步骤(2)所得电解液Ⅱ中加入0.1～2.0摩尔占比的有机共溶剂，于室温下缓慢搅拌1～5h，分别制得电解液Ⅲ或电解液Ⅳ；步骤二、在惰性气体环境下，将球磨制备的商业化硅类转化型阴极复合导电碳材料涂敷于基底上，与所述离子液体电解液匹配，阳极使用锌片，并组装电池。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，所用离子液体电解质盐、第一添加剂锌盐和第二添加剂锌盐均于120℃真空干燥过夜，并转移至惰性气体氛围中。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述离子液体电解质盐为氯化1
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乙基
‑3‑
甲基咪唑鎓、三乙胺盐酸盐、碳酰二胺、1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永超，戚锦途，李鸿清，李成超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：