【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锌离子电池材料，特别涉及一种有机长链化合物修饰的锌负极及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池以其高的能量密度被认为是最具竞争力的储能设备之一，现已广泛应用于各种便携式电子产品和电动汽车中。但是，由于锂金属资源稀缺、成本高、安全性低等问题阻碍了它们进一步商业化发展。
2、目前，水系锌离子电池因其低成本、高安全性和较高的能量密度(5855mah·cm-3)，有望替代锂离子电池主导新能源存储市场。但是，锌离子电池负极材料也面临着巨大的挑战，包括由尖端效应引发的枝晶生长、析氢以及电解质与锌金属之间的反应引起的腐蚀，这些问题都将导致整体器件循环寿命的衰减并限制其大规模应用。为此，专利cn116314579a公开了一种多功能界面层修饰的改性锌负极的制备方法，将卤化银与硒混合后，进行研磨，得到混合粉末后再与乙二胺进行混合，在避光密封的条件下搅拌得到沉淀物，洗涤干燥后将得到的硒化银热压到锌负极上得到修饰后的锌负极材料，然而仅仅通过外力将保护材料压制在锌负极表面上并不稳定，在长时间的循环中会由于寄生反应保护材料发生脱落，存在安全隐患；专利cn113725421a公布了一种基于共价有机框架材料修饰的锌负极制备方法及其应用，将含亲水基团的两种单体，加入到混合溶剂中，在催化剂存在的条件下，循环进行液氮冷冻、真空抽气再进行加热，待反应结束后洗涤、真空干燥，得到共价有机框架材料；最后将得到的材料与导电炭黑和粘结剂混合成浆料涂覆于清洗后的锌金属片，真空干燥得到以共价有机框架材料作为涂层修饰的锌金属片。此类制备方法比较繁琐，需
3、因此，如何提供一种有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，借助化学作用提高修饰材料与锌负极界面稳定，同时通过改变有机化合物的链长来调控修饰层的厚度，最终实现锌负极稳定循环是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有机长链化合物修饰的锌负极及其制备方法和应用，以至少解决上述一种技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
3、将长链烷基胺溶于有机溶剂中，混合均匀，得到混合溶液；
4、将锌箔浸没于所述混合溶液中，得到预修饰锌箔；
5、对所述预修饰锌箔进行洗涤、烘干，得到有机长链化合物修饰的锌负极；
6、所述长链烷基胺包括正戊胺、正辛胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的至少一种；所述有机溶剂包括四氢呋喃、无水乙醇、丙酮和二甲基亚砜中的至少一种。
7、在第一方面中，所述混合的温度为40～80℃；所述混合的时间为20～40min。
8、在第一方面中，所述混合溶液的浓度为1～3m。
9、在第一方面中，所述浸没的时间为0.5～30min。
10、在第一方面中，所述洗涤的次数为1～4次。
11、在第一方面中，所述烘干的温度为24～80℃；所述烘干的时间为2～12h。
12、本专利技术第二方面提供了一种有机长链化合物修饰的锌负极，由第一方面所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法制备得到。
13、本专利技术第三方面提供了一种有机长链化合物修饰的锌负极的应用，组装对称电池时，有机长链化合物修饰的锌负极作为对称电池的正极和负极，电解液浓度为1～3m，所述电解液包括znso4电解液、zncl2电解液、zn(no3)2电解液、zn(oft)2电解液中的至少一种，所述有机长链化合物修饰的锌负极为第二方面所述的有机长链化合物修饰的锌负极。
14、本专利技术第四方面提供了一种有机长链化合物修饰的锌负极的应用，组装zn|cu半电池时，有机长链化合物修饰的锌负极作为zn|cu半电池的负极，铜作为zn|cu半电池的正极，电解液浓度为1～3m，所述电解液包括znso4电解液、zncl2电解液、zn(no3)2电解液、zn(oft)2电解液中的至少一种，所述有机长链化合物修饰的锌负极为第二方面所述的有机长链化合物修饰的锌负极。
15、本专利技术第五方面提供了一种有机长链化合物修饰的锌负极的应用，组装全电池时，有机长链化合物修饰的锌负极作为全电池的负极，mno2、v2o5和na3v2o4中的至少一种作为全电池的正极，电解液浓度为1～3m，所述电解液包括znso4电解液、zncl2电解液、zn(no3)2电解液、zn(oft)2电解液中的至少一种，所述有机长链化合物修饰的锌负极为第二方面所述的有机长链化合物修饰的锌负极。
16、有益效果：
17、本专利技术提供的一种有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，首先，将长链烷基胺溶于有机溶剂中，混合均匀后得到混合溶液，其中，长链烷基胺包括正戊胺、正辛胺、十二胺、十四胺、十六胺和十八胺中的至少一种，本申请采用长链烷基胺作为修饰层，通过改变长链烷基胺的链长来调控修饰层材料的厚度；然后，将锌箔浸没于混合溶液中，得到预修饰锌箔，长链烷基胺的亲水侧(胺基一侧)与锌箔表面的锌原子进行配位吸附，增强长链烷基胺与锌箔连接的牢固性，避免在较长的循环期间由于寄生反应而发生脱落，长链烷基胺的疏水侧(烷基一侧)既能保证隔绝水的腐蚀又能保证锌离子的正常传输；最后，通过洗涤除去预修饰锌箔表面上未进行配位吸附的长链烷基胺，通过烘干除去洗涤溶剂，最终得到干燥的有机长链化合物修饰的锌负极。
18、采用本申请制备方法制备的有机长链化合物修饰的锌负极，能够借助其之间化学作用提高界面层的稳定性，同时具有通过改变长链烷基胺的链长来调控修饰层材料的厚度的特点，且制备方法简单、成本低、安全性高、无污染，适用于工业化大规模生产，在能源存储等领域有着广泛的应用前景。
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1.一种有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为40～80℃；所述混合的时间为20～40min。
3.根据权利要求2所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的浓度为1～3M。
4.根据权利要求3所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述浸没的时间为0.5～30min。
5.根据权利要求4所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述洗涤的次数为1～4次。
6.根据权利要求5所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为24～80℃；所述烘干的时间为2～12h。
7.一种有机长链化合物修饰的锌负极，其特征在于，由权利要求1-6任意一项所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法制备得到。
8.一种有机长链化合物修饰的锌负极的应用，其特征在于，
9.一种有机长链化合物修饰的锌负极的
10.一种有机长链化合物修饰的锌负极的应用，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为40～80℃；所述混合的时间为20～40min。
3.根据权利要求2所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的浓度为1～3m。
4.根据权利要求3所述的有机长链化合物修饰的锌负极的制备方法，其特征在于，所述浸没的时间为0.5～30min。
5.根据权利要求4所述的有机长链化合物修饰的锌负极...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁济元，王建行，姚书豪，刘晓浪，李慧颖，洪昶，耿嘉智，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：
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