一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，该电解液利用一定体积分数的醇类有机溶剂作为添加剂，显著提升水系电解液的抗低温性能(‑20℃下不结冰)。与此同时，电极表面吸附的醇类有机添加剂分子对固液界面处的双电层结构进行有效调控，实现抑制电极活性材料溶解并提升电极循环稳定性的显著作用。本发明专利技术工艺简单、制备速度快且符合绿色化学要求。使用制备出的电解液，0.5A g<supgt;‑1</supgt;的电流密度下，具有386mAh g<supgt;‑1</supgt;的高比容量。在5A g<supgt;‑1</supgt;的电流密度下，经过20000圈的循环，仍有162mAh g<supgt;‑1</supgt;，展现出优异的循环稳定性能，是一种具有应用前景的水系锰离子电池电解液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学领域，具体涉及一种具有抗低温性能和抑制电极材料溶解的双功能电解液制备及其在水系锰离子电池中的应用。

技术介绍

1、近40年来，基于锂离子电化学拓扑嵌入机理的电池因其优异的能量密度而得到广泛应用然而，由于有机电解质带来的安全问题和原材料的高价格，寻找替代能源存储设备仍然是一个迫切的需求。在这种情况下，可充电的水系锰离子电池引起了研究者的广泛关注。作为地球富集元素，锰元素的地壳丰度达到了0.11％(1100ppm)，远超镍、锌、铜(<200ppm)等。因此，有利于实现较低成本储能器件构筑。相比于金属锌负极(zn2+/zn:–0.76v，5851mah cm–3/820mah g–1)，锰金属负极具有更低的标准还原电势以及更高的理论容量(mn2+/mn:–1.19v，7250mah cm–3/976mah g–1)。因此，水系锰离子电池具有潜在的高比能优势。

2、然而，水系锰离子电池的发展受到两个关键的挑战。一方面，与典型水系金属离子电池体系中的镁铝锌离子相比，锰离子具有更大的离子尺寸，这会显著影响锰离子可逆嵌入/脱出、扩散本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，通过在纯水中加入醇类有机溶剂配成均匀的溶液作为溶剂，使用锰盐作为溶质，配置成水-有机杂化溶液作为水系锰离电池用电解液。

2.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，所述醇类有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇等一种或几种组合。

3.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，加入醇类有机溶剂的体积分数为0～50％之间量。

4.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，所用的锰盐为溴化锰、...

【技术特征摘要】

1.一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，通过在纯水中加入醇类有机溶剂配成均匀的溶液作为溶剂，使用锰盐作为溶质，配置成水-有机杂化溶液作为水系锰离电池用电解液。

2.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，所述醇类有机溶剂包括甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇等一种或几种组合。

3.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，加入醇类有机溶剂的体积分数为0～50％之间量。

4.权利要求1所述的一种具有抗低温的水系锰离子电池电解液制备方法，其特征在于，所用的锰盐为溴化锰、氯化锰、硝酸猛、硫酸锰、醋酸锰、三氟甲基磺酸锰、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李骢，孙威，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：