【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料的制备技术和新能源领域，具体涉及一种金属空气电池电解质缓蚀剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、金属空气电池具有制造成本低、储存运输方便、室温工作、环境友善、能量密度高等特点引起国内外的广泛关注。目前，金属空气电池主要有：锂空气电池、铝空气电池、锌空气电池、镁空气电池等。其中，铝、镁和锌空气电池具的能量密度较高，仅次于锂空气电池，而且它的电压也相对较高，是一种高能量载体电池。此外，铝、镁和锌金属储量丰富，而且价格低廉，来源广泛，具有高能量密度，相对重量较轻，无污染排放等优点。
2、金属空电池一般都是采用高浓度的氢氧化钾或氢氧化钠水溶液作为电解液。但是，在碱性溶液中，铝阳极析氢自腐蚀的问题一直是研究难点。
3、目前，抑制析氢的方法主要有铝的合金化和添加缓蚀剂，但由于铝的合金化过程较为复杂而且效益不高，因此在电解液中加入缓蚀剂得到了广大研究人员的青睐。十六烷基三甲基溴化铵(ctab)是一种阳离子表面活性剂，它可以在空气电极表面形成一层单分子薄膜，通过改变电解液中的离子传导来改变电池内阻，它可以提高电解液的电导率，降低电解液的内阻，降低铝电极的自腐蚀，起到活化空气电极的作用。但是浓度过高时，增加了电解液的粘稠度，反而会降低电池的电化学性能，还会出现增蚀的现象。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种金属空气电池电解质缓蚀剂及其制备方法与应用，本专利技术工艺简单、成本低、可规模化制备、具有较好的电化学性能，为金属空气电池电极材料的研究和
2、本专利技术为实现上述目的采用的技术方案为：
3、本专利技术提供了一种金属空气电池电解质缓蚀剂，通过在碱性水溶液中添加质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵得到。
4、优选地，所述金属氧化物包括但不限于zno，mgo或cuo。
5、优选地，所述碱性水溶液包括但不限于氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化锌的水溶液。选择ph值大于8的碱性水溶液即可。
6、本专利技术还提供了一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，包括：
7、将质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵(ctab)加入碱性水溶液中，充分溶解。
8、优选地，所述金属氧化物包括但不限于zno，mgo或cuo。
9、优选地，所述碱性水溶液包括但不限于氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化锌的水溶液。选择ph值大于8的碱性水溶液即可。
10、更优选地，所述碱性水溶液通过以下方法制备：将强碱加入烧杯中，一边搅拌一边缓慢加入水，然后在室温下搅拌，使强碱充分溶解。
11、优选地，搅拌时间为30～120分钟。
12、本专利技术另提供了上述金属空气电池电解质缓蚀剂作为碱性电解质添加剂在金属空气电池器件中的应用。
13、优选地，所述金属空气电池包括但不限于铝空气电池，锌空气电池或镁空气电池。
14、本专利技术的有益效果在于：
15、本专利技术主要从电解液添加剂角度入手，通过在强碱溶液中添加适量金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵(ctab)缓蚀剂，降低了对金属空气电池阳极析氢腐蚀和反应副产物，能够显著提升金属阳极的比容量和倍率性能，提高了金属空气电池的工作电压，增强了金属空气电池性能。同时，该缓蚀剂材料绿色环保，适合工业化规模化应用。本专利技术的制备方法具有工艺简单、成本低廉、环境友好、可重复性强、可大量制备以及具有良好的电化学储能特性等优点。
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1.一种金属空气电池电解质缓蚀剂，通过在碱性水溶液中添加质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵得到。
2.根据权利要求1所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂，其特征在于，所述金属氧化物包括ZnO，MgO或CuO。
3.根据权利要求1所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂，其特征在于，所述碱性水溶液包括氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化锌的水溶液。
4.一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，包括：将质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵加入碱性水溶液中，充分溶解。
5.根据权利要求4所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物包括ZnO，MgO或CuO。
6.根据权利要求4所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述碱性水溶液包括氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化锌的水溶液。
7.根据权利要求4所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述碱性水溶液通过以下方法制备：将强碱加入烧杯中，一边搅拌一边缓慢加入水，然后在室温下搅拌，使强
8.根据权利要求7所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，其特征在于，搅拌时间为30～120分钟。
9.权利要求1～3任意一项所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂作为碱性电解质添加剂在金属空气电池器件中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述金属空气电池包括铝空气电池，锌空气电池或镁空气电池。
...【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池电解质缓蚀剂，通过在碱性水溶液中添加质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵得到。
2.根据权利要求1所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂，其特征在于，所述金属氧化物包括zno，mgo或cuo。
3.根据权利要求1所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂，其特征在于，所述碱性水溶液包括氢氧化钠，氢氧化钾或氢氧化锌的水溶液。
4.一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，包括：将质量比为5:1～10:1的金属氧化物和十六烷基三甲基溴化铵加入碱性水溶液中，充分溶解。
5.根据权利要求4所述的一种金属空气电池电解质缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物包括zno，mgo或cuo。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张静，李子炯，郭华，尹红，付佳杰，
申请(专利权)人：上海电子信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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