一种铝金属电池负极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种铝金属电池负极及其制备方法和应用，具体制备方法包括以下步骤：将金属铝置于表面处理溶液中进行表面处理，得到表面处理的金属铝；所述表面处理溶液为极性溶剂；将表面处理的金属铝置于改性处理溶液中进行改性处理，得到改性的金属铝；所述改性处理溶液为含磷溶液或弱酸溶液；将改性的金属铝进行清洗，得到表面具有人工界面保护层的铝金属电池负极。本发明专利技术通过在金属铝的表面形成一层纳米级保护层，在保证厚度均匀的同时，抑制枝晶生长，解决了传统人工界面保护层因厚度不均匀且较厚而在大电流密度下铝枝晶快速生长的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体涉及一种铝金属电池负极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、可充电铝电池，因其在解决成本和安全性方面问题的优势，而在下一代大规模储能产品中脱颖而出。然而，在持续的充放电过程中，电极表面不均匀的电流密度分布和离子浓度分布会导致铝金属在电极表面不均匀成核，从而使电池出现库伦效率降低和快速短路失效等问题。

2、针对这些问题，研究者们通过铝负极表面改性、集流体设计、隔膜结构调控和电解质优化四种策略来开展研究。然而，集流体设计、隔膜结构调控及电解质优化在长期循环过程中虽然在一定程度上能够提高电池的循环稳定性，但仍难以解决大电流密度下铝枝晶快速生长的问题。因此，对铝负极表面进行改性是解决枝晶问题的关键。

3、金属负极改性的方法主要包括：构建人工界面保护层、金属合金化和调节电极结构等。其中，构建人工界面保护层由于制备工艺简单，成本低廉和易规模化生产等优点，逐渐成为了各国研究者的研究热点。但传统人工界面保护层的厚度不均匀且相对较厚，不均匀的厚度难以抑制枝晶的生长，而厚的保护层会阻碍离子的快速迁移。因此设计一种能够抑制枝晶生长、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理的温度为20～100℃。

3.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述改性处理的温度为20～100℃。

4.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理的时间为1～30min；所述改性处理的时间为1～120min。

5.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理溶液为水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的至少一种。>

6.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理的温度为20～100℃。

3.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述改性处理的温度为20～100℃。

4.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理的时间为1～30min；所述改性处理的时间为1～120min。

5.根据权利要求1所述的铝金属电池负极的制备方法，其特征在于，所述表面处理溶液为水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的铝金...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昭，顾小霞，
申请(专利权)人：西安铝电科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：