植酸锌-聚阴离子凝胶涂层锌负极及其制备方法和应用技术

技术编号:40184313 阅读:25 留言:0更新日期:2024-01-26 23:49
本发明专利技术属于锌离子电池负极材料技术领域,具体涉及植酸锌‑聚阴离子凝胶涂层锌负极及其制备方法和应用,包括以下步骤:将锌片预处理后,浸入植酸水溶液中,制备植酸锌涂层锌片;将丙烯酰胺、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸钠、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂和水混合,制备预凝胶水溶液;将所述预凝胶水溶液覆盖在所述植酸锌涂层锌片的表面,利用紫外光,引发形成聚阴离子凝胶涂层,制得植酸锌‑聚阴离子凝胶涂层锌负极。本发明专利技术利用化学转化法,原位生成植酸锌涂层;植酸锌涂层与聚阴离子凝胶层形成氢键连接,促使聚阴离子凝胶层与植酸锌紧密结合,降低阻抗并提高锌负极涂层循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锌离子电池负极材料,具体涉及植酸锌-聚阴离子凝胶涂层锌负极及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着电池储能技术的快速发展,基于储能、电动汽车、电子设备等领域的巨大需求,研究人员不断探索和开发出高安全性、性能稳定、成本低廉、绿色环保的新型二次电池技术。水系锌离子电池作为其中之一,以其安全性良好、低成本、容量高等特点引发关注。然而,水系锌离子电池负极锌枝晶的形成和界面腐蚀副反应严重阻碍了水系锌离子电池的商业化应用,枝晶的生成会大大降低电池的安全性和循环寿命。解决和优化锌枝晶生成和界面腐蚀问题是实现水系锌离子电池商业化应用的必经之路,也是目前科研人员研究的重点方向。

2、在锌负极稳定策略中,构建固态界面保护层是最直接有效的策略。而无机界面涂层由于具有均匀的离子运输通道或亲锌位点,可以引导锌离子的均匀沉积而受到广泛关注。然而,在循环过程中,特别是在大容量循环时,负极体积的变化容易导致刚性无机涂层开裂甚至脱落,造成界面涂层保护失效,很难保持持久的保护。此外,涂层的低zn2+导电性限制了负极在大电流循环中的性能。

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【技术保护点】

1.一种植酸锌-聚阴离子凝胶涂层锌负极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述植酸水溶液的质量浓度为5%~10%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述植酸水溶液中浸渍的时间为1~5min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述植酸水溶液浸渍完成后,用乙醇和水交替清洗锌片,之后干燥。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,2'-偶氮...

【技术特征摘要】

1.一种植酸锌-聚阴离子凝胶涂层锌负极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述植酸水溶液的质量浓度为5%~10%。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述植酸水溶液中浸渍的时间为1~5min。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述植酸水溶液浸渍完成后,用乙醇和水交替清洗锌片,之后干燥。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,2'-偶氮二异丁基脒二盐酸或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮。

6.根据权利要求1所述的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡小飞杨国鑫武成伟
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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