一种含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液的制备方法及其应用，主要研究是在水系锌离子电池电解液中加入一种含有亲锌的二硫键和羟基基团的有机化合物添加剂。这种添加剂不但成本低廉、环境友好，而且效果显著，具有良好的应用前景。它明显改善了电解液中锌离子的电化学行为，诱导锌离子在电池锌负极界面上进行均匀、稳定而致密的沉积，显著提升了锌电极的界面稳定性和循环可逆性，使得电池表现出优异的电化学性能。在一定程度上解决了阳极腐蚀、副反应和锌枝晶生长所带来的容量衰减、循环不稳定和电池短路等问题，达到促进水系锌离子电池开发和商业化应用的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系锌离子电池，具体涉及一种含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液的制备方法及其应用。

技术介绍

1、目前，在大力发展绿色、低碳的清洁能源的同时，安全、高效而低廉的储能技术也变得尤为重要。

2、其中，水系锌离子储能电池(azibs)具有安全环保、成本低廉、储量丰富、比容量高和工艺简单等优点，在未来电化学储能领域中具有较高的应用价值和广阔的发展前景。但是，azibs也面临一些挑战，尤其是锌电极作为电池负极存在着枝晶、析氢、腐蚀与钝化等缺点，容易导致电极失效、容量衰减较快、循环性能不稳定或寿命降低等问题，这些问题从各方面限制了azibs的性能，影响其大规模生产和应用。

3、通过构建稳定的锌负极与电解液界面来提升锌负极的循环稳定性是有效的方法。为了提升锌负极的稳定性和可逆性，研究者们提出了众多策略包括锌金属负极结构设计、人工界面修饰层、隔膜改性以及电解液调控等。其中，电解液添加剂策略由于微量或者少量添加就可达到显著效果，并且操作简单、成本低廉、便于大规模应用而受到广泛关注。

技术实现思路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液的制备方法及其应用，其特征在于，所述电解液的组分包括有机硫化物添加剂、水溶性锌盐电解质和溶剂。

2.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述有机硫化物添加剂为双(2-羟乙基)二硫化物，分子式为C4H10O2S2，含有亲锌的二硫键和羟基基团，结构式如式(1)所示：

3.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述双(2-羟乙基)二硫化物在电解液中的浓度为0.5-50mmol L-1。

4.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离...

【技术特征摘要】

1.一种含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液的制备方法及其应用，其特征在于，所述电解液的组分包括有机硫化物添加剂、水溶性锌盐电解质和溶剂。

2.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述有机硫化物添加剂为双(2-羟乙基)二硫化物，分子式为c4h10o2s2，含有亲锌的二硫键和羟基基团，结构式如式(1)所示：

3.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述双(2-羟乙基)二硫化物在电解液中的浓度为0.5-50mmol l-1。

4.根据权利要求1所述的含有机硫化物添加剂的水系锌离子电池电解液，其特征在于，水溶性锌盐电解质为硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、二水合乙酸锌、高氯酸锌、四氟硼酸锌和三氟甲烷磺酸锌中的至少一种，所述电解质在电解液中的浓度为0.1-10mol l-1。

5.根据权利要求1所述的含有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛海军，韩爽，蔡万安，李明海，樊齐宇，黄睿，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：