一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，属于水系锌离子电池技术领域。通过Zn<supgt;2+</supgt;以及Zn<supgt;2+</supgt;配合Zn诱导丙烯酰胺聚合，该方法可用于水系锌离子电池中锌负极表面原位制备PAM水凝胶电解质。本发明专利技术提供的方法可在室温条件下原位制备PAM水凝胶电解质，无需外加能量、引发剂和交联剂，随着锌盐溶解度和外部温度的增加，聚合时间明显缩短，加入锌粉可进一步减少聚合时间。另外，基于原位PAM凝胶电解质组装的纽扣电池表现出良好的电化学循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系锌离子电池，具体涉及一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法。

技术介绍

1、凝胶电解质是一种稳定锌负极-电解液界面的常用手段，一般情况下，锌电极在镀锌/剥离过程中，副反应主要由电解质中的活性水分子引发。此外，不可控的锌沉积和成核行为导致了多孔和不规则的沉积形貌，进一步增加了锌电极与电解质中的活性水分子的接触面积，加速了锌电极的腐蚀。而腐蚀和副产物又会造成电极表面电场分布不均加剧锌枝晶的形成。因此，限制水分子与锌金属的接触，调节锌离子沉积行为，可以有效抑制副反应和枝晶的形成。水凝胶电解质由于其活性水含量低和极性官能团丰富，可以有效抑制副反应和锌枝晶。此外，凝胶电解质具有较高的机械强度和加工性能，不仅避免了电解液泄漏，而且可用于柔性储能领域。

2、然而，常用的凝胶电解质如聚环氧乙烷(peo)、聚乙烯醇(pva)和聚丙烯酸钠(pana)仍然存在离子电导率低、机械强度差和耐盐性差等问题。近年来，聚丙烯酰胺基凝胶电解质(基于pam改性的凝胶电解质)已成为研究热点。一方面，单体丙烯酰胺(am)水溶性高，相对容易聚合，改性简单；另本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用Zn2+诱导丙烯酰胺聚合，制备聚丙烯酰胺凝胶。

2.一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤，利用Zn2+和Zn诱导丙烯酰胺聚合，制备聚丙烯酰胺凝胶。

3.根据权利要求1或2所述的绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，所述Zn2+的浓度为0.1-3mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，进行聚合反应时，丙烯酰胺在溶液体系中的浓度为1-8mol/L。

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【技术特征摘要】

1.一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用zn2+诱导丙烯酰胺聚合，制备聚丙烯酰胺凝胶。

2.一种绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤，利用zn2+和zn诱导丙烯酰胺聚合，制备聚丙烯酰胺凝胶。

3.根据权利要求1或2所述的绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，所述zn2+的浓度为0.1-3mol/l。

4.根据权利要求1或2所述的绿色可控速制备原位聚丙烯酰胺凝胶电解质的方法，其特征在于，进行聚合反应时，丙烯酰胺在溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓宁，罗秋洋，夏澍，刘珺楠，杨兴富，雷杰，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：