一种由三维多孔铜骨架支撑的3D-Zn复合电极的制备方法及其在水系锌离子电池中的应用技术

本发明专利技术公开了一种由三维多孔铜骨架支撑的3D‑Zn复合电极的制备方法及其在水系锌离子电池中的应用，包括以下步骤；1)以多孔泡沫铜和锌粉为原料，将多孔泡沫铜浸泡在无水乙醇中处理，以去除多孔泡沫铜中残留的杂质；2)将锌粉均匀填充于多孔泡沫铜的孔隙中；3)采用冷轧机对填充有锌粉的多孔泡沫铜进行逐步滚压轧制处理，轧制至锌粉与多孔泡沫铜之间形成紧密结合为止，得到复合材料；4)将复合材料切割成一定大小的薄片，制备得到由三维多孔铜骨架支撑的3D‑Zn复合电极。本发明专利技术可用作水系锌离子电池的负极，较好的抑制了锌负极表面的枝晶生长，提升了电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系锌离子电池电极材料，具体涉及一种由三维多孔铜骨架支撑的3d-zn复合电极的制备方法及其在水系锌离子电池中的应用。

技术介绍

1、通过电能和化学能间的相互转换从而实现能量的存储和利用的电池储能技术，不仅对减轻化石燃料依赖、降低环境污染、推动电动汽车广泛应用提供有利支撑，也是解决间歇性可再生能源大规模并网利用的有效解决途径。锂离子电池作为新一代新能源电化学储能器件应运而生，在能源存储转换领域发挥着日益重要的作用。然而，锂资源不足、电池设计所需的成本高和有机电解液易燃带来了许多经济挑战和安全隐患，限制了锂离子电池技术的进一步大规模储能应用。与锂离子电池相比，锌离子电池的优势包括以下几个方面：首先，与非水电解质相比，水系电解质具有更高的离子电导率，并且具有安全性高、成本低等优点；第二，锌金属负极具有高的析氢过电位(约1.2v)和较低的标准电极电位(相对于标准氢电极为-0.763v)，锌金属负极相比于其他金属负极在水系电解液中具备更高的安全性和稳定性；第三，锌金属负极的理论容量高(820mah·g-1)、资源丰富、性价比高、导电性高。基于锌金属负极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种由三维多孔铜骨架支撑的3D-Zn复合电极，其特征在于，所述的3D-Zn复合电极是由具有三维多孔结构的泡沫铜和锌粉通过滚压轧制处理复合而成的，电极整体是厚度为600-700μm的薄片，其中多孔泡沫铜的孔径为0.23-0.42mm，3D-Zn电极中锌与铜的质量比为2:1-4:1。

2.根据权利要求1所述的一种由三维多孔铜骨架支撑的3D-Zn复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

3.根据权利要求2所述的一种由三维多孔铜骨架支撑的3D-Zn复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述的多孔泡沫铜的孔径为0.23-0.42mm，将将多孔泡沫铜浸泡在...

【技术特征摘要】

1.一种由三维多孔铜骨架支撑的3d-zn复合电极，其特征在于，所述的3d-zn复合电极是由具有三维多孔结构的泡沫铜和锌粉通过滚压轧制处理复合而成的，电极整体是厚度为600-700μm的薄片，其中多孔泡沫铜的孔径为0.23-0.42mm，3d-zn电极中锌与铜的质量比为2:1-4:1。

2.根据权利要求1所述的一种由三维多孔铜骨架支撑的3d-zn复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

3.根据权利要求2所述的一种由三维多孔铜骨架支撑的3d-zn复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述的多孔泡沫铜的孔径为0.23-0.42mm，将将多孔泡沫铜浸泡在无水乙醇中进行超声波处理。

4.根据权利要求2所述的一种由三维多孔铜骨架支撑的3d-zn复合电极的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭生武，孙俊杰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：