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一种具有金属皂涂层的金属锌负极的制备方法和应用技术

技术编号:40119425 阅读:21 留言:0更新日期:2024-01-23 20:25
本发明专利技术公开了一种具有金属皂涂层的金属锌负极的制备方法和应用,属于水系锌离子电池领域。解决了现有的锌金属负极因存在枝晶生长而造成负极界面体积膨胀、库伦效率低和循环寿命衰减的技术问题。该制备方法为将金属盐加入水中,搅拌均匀得到金属盐溶液;将正构脂肪酸加入碱性溶液中,搅拌均匀得到混合液;将混合液加入金属盐溶液中,在搅拌下进行皂化反应,将反应产物进行清洗烘干得到金属皂;将金属皂加入乙醇得到的金属皂的乙醇溶液喷涂在预处理后的锌箔的表面,之后煅烧处理得到具有金属皂涂层的金属锌负极。具有金属皂涂层的金属锌负极用于水系锌离子电池,可以大幅改善水系锌离子电池的循环寿命和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系锌离子电池领域,具体涉及一种具有金属皂涂层的金属锌负极的制备方法和应用


技术介绍

1、随着社会的发展,探索多样化能源和储能模式迫在眉睫。化石能源的过度开发和使用造成了严重的环境问题。气候变化已成为全球性非传统安全问题,全球空气污染已危及人类的基本生存条件。因此,全球能源结构转型迫在眉睫。随着新能源技术的不断发展,电池作为能源存储和转换的重要器件,得到了广泛的应用。其中,锂离子电池因其高能量密度和良好的循环寿命而被广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等领域。然而,锂离子电池的成本较高,且存在安全隐患。因此,开发一种成本低廉、安全性能高的电池具有重要意义。

2、锌离子电池具有较低的电池氧化还原电位、较高的理论容量、丰富的锌资源以及更为安全的水系电解质,有望替代锂离子电池。然而,水系锌离子电池的大规模应用也遇到了许多瓶颈,例如锌负极的腐蚀、钝化、枝晶以及严重的析氢反应等等,限制了其实际应用。为了解决锌负极面临的枝晶生长、腐蚀以及钝化等问题。对此,科研工作者和工程师们发现水系锌离子电池负极界面涂层技术是一种有效的解决方案,可以显著提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有金属皂涂层的金属锌负极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属皂涂层的厚度为10~30微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属盐的阳离子为铜离子、钙离子和锌离子中的一种或多种;所述金属盐的阴离子为硝酸根、硫酸根、氯离子和溴离子中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述正构脂肪酸的碳原子数为10~16。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述搅拌的时间为0.5~1h。

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【技术特征摘要】

1.一种具有金属皂涂层的金属锌负极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属皂涂层的厚度为10~30微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述金属盐的阳离子为铜离子、钙离子和锌离子中的一种或多种;所述金属盐的阴离子为硝酸根、硫酸根、氯离子和溴离子中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述正构脂肪酸的碳原子数为10~16。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述搅拌的时间为0....

【专利技术属性】
技术研发人员:钱涛周金秋沈晓魏
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:

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