一种钒基水系锌离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种钒基水系锌离子电池，包括：正极片、负极片以及电解液。正极片由Na<supgt;+</supgt;和Mg<supgt;2+</supgt;双金属离子掺杂的层状钒基正极材料构成，双金属离子掺杂增大了材料层间间距，又起到了支撑稳定宿主材料结构的作用，因此可以提升Zn<supgt;2+</supgt;的快速和可逆的脱嵌性能，提高了正极的比容量和循环稳定性。电解液为结构式R‑SO<subgt;3</subgt;H的环保大阴离子型水系电解液，其中R为甲基或乙基，该电解液能够改变锌离子传统的水合配位结构，减少Zn<supgt;2+</supgt;周围水分子的存在，有效抑制了析氢副反应的发生，防止锌腐蚀和枝晶生长。另外，降低了Zn<supgt;2+</supgt;与水分子之间的作用力，有利于Zn<supgt;2+</supgt;的脱溶。得益于正极材料的双金属离子插层和环保大阴离子电解液的双重协同效应，这种电池的循环寿命得到了极大改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学，具体涉及一种水系锌离子电池。

技术介绍

1、随着经济社会和工业文明的快速发展，对电力能源的需求日益增长。锂离子电池凭借其高能量密度和良好的循环性能在电动汽车和大规模电网储能系统中占据主导地位，有着广泛的应用前景。

2、然而，金属锂的资源短缺、高成本以及有机电解液的安全等问题使得锂离子电池的发展受到了限制。在电池体系中应用水系电解液能够有效地缓解生产成本、安全性能等方面带来的压力，但目前研究的水系锂离子电池效果并不是很理想，存在许多问题，如质子的电化学稳定窗口较窄，充放电过程中有很多的副反应等。

3、水系锌离子电池(azibs)由于具有高理论容量(理论比容量为823ma h g-1)、锌矿产资源丰富、安全性高、组装便捷等优点，被认为具有十分广阔的应用前景，未来可适用于大规模储能。且水系锌离子电池电解液中含有水，有利于锌离子嵌入脱出，使得循环寿命和充放速率增加，相对于纯无机电解液来说更加安全。此外，水电解质的离子电导率比非水电解质高得多，大约高两个数量级。

4、然而目前azibs在正极、负极、电解液方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，包括：正极片、负极片以及电解液：

2.根据权利要求1所述的一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述层状钒基正极材料通过如下方法制备得到：

3.根据权利要求1-2所述的一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述混合水溶液中，所述含有钠离子和镁离子的盐的浓度为0.017mol L-1；

4.根据权利要求1所述的一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述电解液中R-基团为甲基、乙基中的一种。

5.如权利要求1所述的一种一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述电解液的浓度为1-3mol L-1。

【技术特征摘要】

1.一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，包括：正极片、负极片以及电解液：

2.根据权利要求1所述的一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述层状钒基正极材料通过如下方法制备得到：

3.根据权利要求1-2所述的一种钒基水系锌离子电池，其特征在于，所述混合水溶液中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙艳芝，孙超华，潘军青，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：