一种电解液连续置换的聚苯胺-锌离子电池及其制备方法技术

技术编号:42589733 阅读:29 留言:0更新日期:2024-09-03 18:05
本申请提供一种电解液连续置换的聚苯胺‑锌离子电池,包括相互连通的第一液罐、电堆和第二液罐,所述第一液罐和第二液罐分别储存有高浓度和低浓度的锌盐水溶液,所述电堆包括依次相邻的聚苯胺活性层、第一多孔隔层和金属锌层,所述聚苯胺活性层靠近所述第一液罐、所述金属锌层靠近第二液罐。聚苯胺‑锌离子电池无需离子交换膜,充放电时可以对电堆中的电解液进行连续的置换,从而消除浓差极化,促进电化学反应的化学平衡向有利方向移动,从而减小电池的充放电电压差,提高能量效率,具有更长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系电解液锌离子电池领域,尤其涉及一种电解液连续置换的聚苯胺-锌离子电池及其制备方法和应用。


技术介绍

1、聚苯胺-锌离子电池是一种利用聚苯胺(掺杂态)作为正极,锌金属作为负极的水系二次电池。其正、负极材料分别具有约290ah/kg和约820ah/kg的高理论比容量,其理论能量密度超过200wh/kg。这种电池通常采用锌盐水溶液作为电解液,具有结构简单、安全性高、成本低等优点。因此,这种电池具有良好的技术前景。

2、聚苯胺-锌离子电池是一种非摇椅式电池,即充放电过程中,阳离子(锌离子)在负极和和电解液之间转移;阴离子在正极和电解液之间转移。但聚苯胺锌离子电池在充放电过程中容易造成电解液浓度的大幅度变化,而这种浓度的变化会使化学平衡向不利于化学反应进行的方向移动。因此,这种电池存在充放电电压差大、能量效率低、倍率性差的性能劣势。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请设计了一种具有电解液连续置换设计的聚苯胺-锌离子电池,通过实时调节电堆中的电解液浓度消除充放电过程中电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电解液连续置换的聚苯胺-锌离子电池,包括第一液罐(1)、电堆(2)和第二液罐(3),所述电堆(2)分别与第一液罐(1)、第二液罐(3)连通,所述第一液罐(1)储存有第一电解液(10),所述第二液罐(3)储存有第二电解液(11),第一电解液(10)的锌离子浓度高于第二电解液(11)的锌离子浓度,所述电堆(2)内沿着第一液罐(1)至第二液罐(3)方向依次包括有聚苯胺活性层(21)、第一多孔隔层(22)及金属锌层(23)。

2.根据权利要求1所述的聚苯胺-锌离子电池,其特征在于,所述电堆(2)内还包括第二多孔隔层(24)和第三多孔隔层(25),第二多孔隔层(24)位于聚苯胺...

【技术特征摘要】

1.一种电解液连续置换的聚苯胺-锌离子电池,包括第一液罐(1)、电堆(2)和第二液罐(3),所述电堆(2)分别与第一液罐(1)、第二液罐(3)连通,所述第一液罐(1)储存有第一电解液(10),所述第二液罐(3)储存有第二电解液(11),第一电解液(10)的锌离子浓度高于第二电解液(11)的锌离子浓度,所述电堆(2)内沿着第一液罐(1)至第二液罐(3)方向依次包括有聚苯胺活性层(21)、第一多孔隔层(22)及金属锌层(23)。

2.根据权利要求1所述的聚苯胺-锌离子电池,其特征在于,所述电堆(2)内还包括第二多孔隔层(24)和第三多孔隔层(25),第二多孔隔层(24)位于聚苯胺活性层(21)远离第一多孔隔层(22)的一侧,第三多孔隔层(25)位于金属锌层(23)远离第一多孔隔层(22)的一侧。

3.根据权利要求1所述的聚苯胺-锌离子电池,其特征在于,所述电堆(2)外设置有壳体(4),所述壳体(4)包裹电堆(2),所述壳体(4)上设置第一电解液进出口(5)和第二电解液进出口(6),所述第一电解液进出口(5)通过第一电解液管路与第一液罐(1)连通,所述第二电解液进...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖可风贺露露
申请(专利权)人:上海勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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