锌负极的制备方法、锌负极、锌离子电池和锌对称电池技术

本发明专利技术公开锌负极的制备方法、锌负极、锌离子电池和锌对称电池，属于锌电池技术领域。锌负极的制备方法包括：提供三电极电化学沉积系统，包括参比电极、对电极和工作电极，工作电极为导电无纹理基材；将包括锌盐、酸和锰盐的电镀液加入三电极电化学沉积系统中，采用‑1.1V～‑1.8V恒电位进行非外延电沉积，在工作电极表面沉积金属锌，形成锌负极，锌负极(002)晶面织构系数大于等于99％。本发明专利技术锌负极的制备方法采用非外延电沉积，得到(002)晶面织构系数大于等于99％锌负极，增强锌负极的循环性能，阻止不良副反应，且防止枝晶生长、尖端效应和析氢反应，解决现有锌负极(002)晶面织构系数低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锌电池，特别是涉及一种具有超高(002)晶面织构系数锌负极的制备方法、锌负极以及锌离子电池。

技术介绍

1、水性锌离子电池(zib)具有容量高、成本低廉和无毒性等优点，被认为是极具潜力的下一代储能电池。目前，zib中负极大多采用商用锌片。然而，现有的商用锌片在高放电深度(depth of discharge,dod)和高电流密度下不能稳定工作，仅仅两个周期后，明显出现严重的枝晶/副产物和毛孔。最近的研究表明，金属锌负极表面的晶面织构系数会显著影响锌沉积形貌。例如，相对于其它晶面，(002)晶面具有较高的结合能，使得沉积过程中(002)晶面主要发生水平生长，水平生长的(002)晶面可以防止枝晶生长、尖端效应和析氢反应。因此具有紧凑水平(002)取向的锌负极可有效提高zib的电池寿命和可逆性。因此，提高锌负极的(002)晶面的相对织构系数(relative texture coefficient，rtc)，即增加锌负极中(002)晶面的比例，将有助于提高zib的电池性能。

2、现有工业生产的锌片大约80％是通过湿法冶金获得的，方法复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锌负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述电镀液中所述锌盐的摩尔浓度为0.3～1.8mol/L，所述酸的摩尔浓度为0.2～1.5mol/L，所述锰盐的摩尔浓度为1～10mmol/L。

3.根据权利要求1或2所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述锌盐为ZnSO4、ZnCl2或者Zn(NO3)2；所述酸为H2SO4、HCl或者HNO3；所述锰盐为KMnO4、K2MnO4、NaMnO4、Na2MnO4或者MnCl3。

4.根据权利要求1或2所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述导电无纹...

【技术特征摘要】

1.一种锌负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述电镀液中所述锌盐的摩尔浓度为0.3～1.8mol/l，所述酸的摩尔浓度为0.2～1.5mol/l，所述锰盐的摩尔浓度为1～10mmol/l。

3.根据权利要求1或2所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述锌盐为znso4、zncl2或者zn(no3)2；所述酸为h2so4、hcl或者hno3；所述锰盐为kmno4、k2mno4、namno4、na2mno4或者mncl3。

4.根据权利要求1或2所述的锌负极的制备方法，其特征在于，所述导电无纹理基材为铜箔、钛箔、锌箔或者不锈钢。

5.根据权利要求1或2所述的锌负极的制备方法，其特征在于，在所述工作电极表面沉积金属锌之后，还包括用去离子水冲洗所述工作电极，然后干燥，形成锌负极。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄燕，陈胜，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：