【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锌离子二次电池，具体涉及一种无表面活性剂微乳液型电解液及使用该电解液的电池。
技术介绍
1、近年来，对高效环保储能系统的需求，推动了可充电电池的快速发展。在各种电池技术中，锌离子电池因其高能量密度、低成本和丰富的锌资源而被认为是后锂时代电网规模储能应用的有前途的替代品。然而，水系锌离子电池的实际应用面临一些挑战，特别是阳极和阴极可逆性差的问题，这需要广泛的研究和开发。此外，水系锌离子电池可逆性差的主要原因在于电解质中h2o的反应性和h2o主导的溶剂化结构。尽管水是一种成本效益高、储量丰富的溶剂，但它也带来了一系列挑战。在电池充放电过程中，h2o容易在锌表面发生析氢反应，导致界面腐蚀、副产物形成和枝晶生长。此外，h2o相对较高的熔点和较低的沸点使得水性锌离子电池在低温条件下运行具有挑战性。研究人员已经提出了针对性的解决策略，例如通过设计保护层、调控锌离子沉积、集流体修饰、隔膜设计、负极合金化、优化电解质等。水性锌离子电池的电化学性能有了很大的提高，但仍有许多技术问题尚未解决。在电池组装后以及使用前的运输和储存期间依旧会与电解液产生不好的副反应，严重影响了锌离子电池的实际应用。为了克服这些限制并释放锌离子电池的全部潜力，电解液优化和设计是有效的方法。通过设计电解质系统来开发具有高稳定性的电解质，从而有效抑制与h2o相关的副反应，可以实现和长寿命的锌离子电池。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种无表面活性剂微乳液型电解液及使用该电解液的电池，该无表面活性
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种无表面活性剂微乳液型电解液，所述无表面活性剂微乳液型电解液包括两亲性物质、疏水性溶剂和水；所述两亲性物质为具有两亲性盐、两亲性有机溶剂、两亲性离子液体中的一种或多种；所述两亲性物质在无表面活性剂微乳液型电解液中的浓度为0.1～20mol/l；所述疏水性溶剂在无表面活性剂微乳液型电解液中的体积分数为1～99％；所述两亲性物质在ouzo效应的诱导下，使得原本不互溶的疏水性溶剂与水互溶，形成无表面活性剂微乳液型电解液，并且在无表面活性剂微乳液型电解液中形成莫比乌斯型的特征溶剂化簇；所述特征溶剂化簇为油包水型。
4、优选地，所述两亲性盐为三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺钠和双三氟甲烷磺酰亚胺钾中的一种或多种；所述两亲性有机溶剂为四氢糠醇、丙醇和乙醇中的一种或多种；所述两亲性离子液体为质子离子液体硝酸丙胺。
5、优选地，所述疏水性溶剂为疏水性有机溶剂和疏水性离子液体中的一种或多种。
6、优选地，所述疏水性有机溶剂为疏水性环戊基甲醚、碳酸甲乙酯、己二酸二乙酯、苯甲醇、乙酸丁酯或碳酸二乙酯中的一种或多种；所述疏水性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
7、优选地，所述两亲性物质在无表面活性剂微乳液型电解液中的浓度为0.3～3mol/l；所述疏水性溶剂在无表面活性剂微乳液型电解液中的体积分数为30～80％。
8、一种锌离子二次电池，所述锌离子二次电池包含无表面活性剂微乳液型电解液、正极、负极和隔膜。
9、优选地，所述正极为nvo；所述负极为锌片；所述隔膜为玻璃纤维隔膜。
10、优选地，所述正极包含质量比为7～8:1～2:1的活性物质nvo、导电炭黑和聚偏二氟乙烯。
11、优选地，所述正极包含质量比为7.5:1.5:1的活性物质nvo、导电炭黑和聚偏二氟乙烯。
12、优选地，所述正极中，活性物质nvo的制备方法包括以下步骤：
13、将氯化钠溶于水制备50-200ml的1-3mol/l的氯化钠水溶液；
14、加入1-4g五氧化二钒粉末，再以300-800rpm磁性搅拌50-100小时，得到的橙色粉末离心，用去离子水和乙醇洗涤2-5次，最后在80-120℃下干燥10-20h，得到活性物质nvo。
15、采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
16、1、本专利技术的疏水性溶剂与水不互溶，加入两亲性物质后，在ouzo效应的诱导下能够使得原本不互溶的疏水性溶剂与水互溶，形成无表面活性剂微乳液型电解液，并且在无表面活性剂微乳液型电解液中形成了莫比乌斯型的特征溶剂化簇，这种油包水的特征溶剂化簇能够很好地限制水活性，有效抑制副反应，破坏原有水分子网络等，最终使得锌离子二次电池的性能和循环寿命大大提高。
17、2、本专利技术的无表面活性剂微乳液型电解液相比于水系电解液，无表面活性剂微乳液型电解液能形成有效的界面层，调控动力学过程引导锌离子均匀沉积，提升电池低温性能，提高了锌离子二次电池的性能并延长了电池寿命。
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1.一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述无表面活性剂微乳液型电解液包括两亲性物质、疏水性溶剂和水；所述两亲性物质为具有两亲性盐、两亲性有机溶剂、两亲性离子液体中的一种或多种；所述两亲性物质在无表面活性剂微乳液型电解液中的浓度为0.1～20mol/L；所述疏水性溶剂在无表面活性剂微乳液型电解液中的体积分数为1～99％；所述两亲性物质在ouzo效应的诱导下，使得原本不互溶的疏水性溶剂与水互溶，形成无表面活性剂微乳液型电解液，并且在无表面活性剂微乳液型电解液中形成莫比乌斯型的特征溶剂化簇；所述特征溶剂化簇为油包水型。
2.如权利要求1所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述两亲性盐为三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺钠和双三氟甲烷磺酰亚胺钾中的一种或多种；所述两亲性有机溶剂为四氢糠醇、丙醇和乙醇中的一种或多种；所述两亲性离子液体为质子离子液体硝酸丙胺。
3.如权利要求1所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述疏水性溶剂为疏水性有机溶剂和疏水性离子液体中的一种或多种。>
4.如权利要求3所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述疏水性有机溶剂为疏水性环戊基甲醚、碳酸甲乙酯、己二酸二乙酯、苯甲醇、乙酸丁酯或碳酸二乙酯中的一种或多种；所述疏水性离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。
5.如权利要求1所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述两亲性物质在无表面活性剂微乳液型电解液中的浓度为0.3～3mol/L；所述疏水性溶剂在无表面活性剂微乳液型电解液中的体积分数为30～80％。
6.一种锌离子二次电池，其特征在于：所述锌离子二次电池包含无表面活性剂微乳液型电解液、正极、负极和隔膜；其中，所述无表面活性剂微乳液型电解液为权利要求1-5中任一项所述的无表面活性剂微乳液型电解液。
7.如权利要求6所述的一种锌离子二次电池，其特征在于：所述正极为NVO；所述负极为锌片；所述隔膜为玻璃纤维隔膜。
8.如权利要求7所述的一种锌离子二次电池，其特征在于：所述正极包含质量比为7～8:1～2:1的活性物质NVO、导电炭黑和聚偏二氟乙烯。
9.如权利要求8所述的一种锌离子二次电池，其特征在于：所述正极包含质量比为7.5:1.5:1的活性物质NVO、导电炭黑和聚偏二氟乙烯。
10.如权利要求9所述的一种锌离子二次电池，其特征在于，所述正极中，活性物质NVO的制备方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述无表面活性剂微乳液型电解液包括两亲性物质、疏水性溶剂和水；所述两亲性物质为具有两亲性盐、两亲性有机溶剂、两亲性离子液体中的一种或多种；所述两亲性物质在无表面活性剂微乳液型电解液中的浓度为0.1～20mol/l；所述疏水性溶剂在无表面活性剂微乳液型电解液中的体积分数为1～99％；所述两亲性物质在ouzo效应的诱导下，使得原本不互溶的疏水性溶剂与水互溶，形成无表面活性剂微乳液型电解液，并且在无表面活性剂微乳液型电解液中形成莫比乌斯型的特征溶剂化簇；所述特征溶剂化簇为油包水型。
2.如权利要求1所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述两亲性盐为三氟甲烷磺酸锌、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺钠和双三氟甲烷磺酰亚胺钾中的一种或多种；所述两亲性有机溶剂为四氢糠醇、丙醇和乙醇中的一种或多种；所述两亲性离子液体为质子离子液体硝酸丙胺。
3.如权利要求1所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述疏水性溶剂为疏水性有机溶剂和疏水性离子液体中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的一种无表面活性剂微乳液型电解液，其特征在于：所述疏水性有机溶剂为疏水性环戊基甲醚...
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