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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锌离子电池,尤其是涉及一种锌离子电池负极材料、锌离子电池负极和锌离子电池。
技术介绍
1、相对于传统的铅酸电池、镉镍电池来说,锌离子电池具有高能量密度、低成本、环保等优点,相对于主流锂离子电池来说,具有更高的安全性。
2、锌离子电池在充放电过程中,锌离子会在锌负极上发生不均匀沉积,从而使电池负极上出现树枝状金属锌晶体,刺穿隔膜与正极接触,导致电池因内部短路而失效,缩短了电池的使用寿命。
3、有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种锌离子电池负极材料,旨在解决上述技术问题中的至少一种。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种锌离子电池负极。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种锌离子电池。
4、为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:
5、本专利技术的第一方面提供了一种锌离子电池负极材料,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,余量为碳材料。
6、进一步地,包括质量百分比计的锌粉60%~90%,余量为碳材料。
7、进一步地,所述碳材料包括鳞片石墨、氧化石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、科琴黑和有机碳中的至少两种。
8、优选地,所述碳材料为鳞片石墨和氧化石墨烯。
9、进一步地,所述有机碳是由有机碳源碳化后得到。
10、优选地,所述有机碳源包括葡萄糖、柠檬酸、蔗糖和淀粉中的至少一种。
11、
12、进一步地,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,鳞片石墨0.5%~30%,氧化石墨烯0.5%~30%。
13、优选地,包括质量百分比计的锌粉60%~90%,鳞片石墨5%~20%,氧化石墨烯5%~20%。
14、进一步地,所述锌粉的粒径为100目~3000目,优选为2000目。
15、本专利技术第二方面提供了一种锌离子电池负极,包括集流体和位于所述集流体表面的活性材料层;
16、所述活性材料层包括粘结剂和所述的锌离子电池负极材料。
17、进一步地,所述活性材料层包括锌离子电池负极材料90wt.%-97wt.%,余量为粘结剂。
18、进一步地,所述集流体包括铜箔、石墨纸、碳布、不锈钢箔、不锈钢网、钛箔或钛网。
19、优选地,所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯或ptfe。
20、本专利技术第三方面提供了一种锌离子电池,包括正极、隔膜、电解液和第二方面所述的锌离子电池负极。
21、与现有技术相比,本专利技术至少具有如下有益效果:
22、本专利技术提供的锌离子电池负极材料,在其中添加了一定比例的碳材料,对锌粉进行了分散,均匀了负极表面的电流,引导锌均匀沉积;同时碳材料提高了负极材料的电导率、化学稳定性和热稳定性,减少了锌离子电池在使用过程中的化学反应。此外,碳材料还具有高的比表面积,增加了锌的沉积位点,在一定程度上减少了由于锌不均匀沉积而产生的枝晶,改善了由于枝晶快速生长带来的一些问题,从而延长了电池的使用寿命。
23、本专利技术提供的锌离子电池负极,使用了性能更好的负极材料,提高了锌离子电池负极的电导性和化学稳定性,有效的促进了锌离子电池的电子传导和化学反应,同时在一定程度上抑制了枝晶的生长,从而提高了锌离子电池的循环稳定性,延长了锌离子电池的使用寿命。
24、本专利技术提供的锌离子电池,鉴于上述锌离子电池负极材料和锌离子电池负极的优势,因此得到的锌离子电池循环稳定性更好,延长了锌离子电池的使用寿命,开拓了锌离子电池的应用场景,拓展了下游产业的发展。
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1.一种锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,余量为碳材料。
2.根据权利要求1所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉60%~90%,余量为碳材料。
3.根据权利要求1所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,所述碳材料包括鳞片石墨、氧化石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、科琴黑和有机碳中的至少两种;
4.根据权利要求3所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,所述有机碳是由有机碳源碳化后得到;
5.根据权利要求3所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,鳞片石墨0.5%~30%,氧化石墨烯0.5%~30%;
6.根据权利要求1~5任一项所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,所述锌粉的粒径为100目~3000目,优选为2000目。
7.一种锌离子电池负极,其特征在于,包括集流体和位于所述集流体表面的活性材料层;
8.根据权利要求7所述的锌离子电池负极,其特征在于,所述活性材料层包括锌离子电池负极材料90wt.%-97wt.%
9.根据权利要求7所述的锌离子电池负极,其特征在于,所述集流体包括铜箔、石墨纸、碳布、不锈钢箔、不锈钢网、钛箔或钛网;
10.一种锌离子电池,其特征在于,包括正极、隔膜、电解液和权利要求7-9任一项所述的锌离子电池负极。
...【技术特征摘要】
1.一种锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,余量为碳材料。
2.根据权利要求1所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉60%~90%,余量为碳材料。
3.根据权利要求1所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,所述碳材料包括鳞片石墨、氧化石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、科琴黑和有机碳中的至少两种;
4.根据权利要求3所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,所述有机碳是由有机碳源碳化后得到;
5.根据权利要求3所述的锌离子电池负极材料,其特征在于,包括质量百分比计的锌粉40%~99%,鳞片石墨0.5%~30%,氧化石墨烯0.5%~...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢亦丹,杨应昌,黄小艳,杨奎,陈静,罗兴怀,
申请(专利权)人:贵州为方能源新材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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