一种用于锌负极保护的无机介电亲锌杂相界面修饰层原位构筑方法、锌负极及其应用技术

本发明专利技术属于电化学储能技术领域，公开了一种用于锌负极保护的无机介电亲锌杂相界面修饰层原位构筑方法、锌负极及其应用。本发明专利技术通过简单的湿化学浸泡方法，通过将商用锌基材料浸泡于硫酸氧钛溶液中以获得无机介电亲锌杂相界面修饰层。介电亲锌杂相界面能起到良好的协同作用全面改善电极/电解液界面处的锌沉积行为和电极反应动力学，利用无机复合物中介电相在外加电场作用下的离子调控能力及亲锌相的Zn<supgt;2+</supgt;快速传输能力，加速锌沉积界面处Zn<supgt;2+</supgt;的迁移和沉积动力学，有效抑制界面副反应和枝晶生长并延长水系锌基储能体系的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学储能，特别涉及一种用于锌负极保护的无机介电亲锌杂相界面修饰层原位构筑方法、锌负极及其应用。

技术介绍

1、电动汽车、便携式电子产品和电网储能等的广泛应用离不开高性能且可持续发展的储能体系。近些年来，锂离子电池因其高的能量密度已被商业化应用并得到广泛研究。然而，锂离子电池常用的有机电解液易燃，造成起火、爆炸的风险阻碍其进一步的大规模应用，迫使研究人员寻求可替代的新型电池储能体系。其中，锌金属的储量丰富且毒性低；此外，它也兼具高的理论容量(820mah/g和5854mah/l)、低的电化学电位(-0.76v vs.标准氢电极)等优势。因此，使用水系电解液的锌基储能体系电池具有成本低、安全性高和离子传输速度快等独特优点。但是，锌负极在弱酸性的电解液条件下(如硫酸锌体系)会发生腐蚀反应。此外，锌沉积过程中的锌沉积界面处枝晶生长及析氢等副反应问题也将严重恶化锌基储能器件的电化学性能并阻碍其实际应用。因此，迫切需要可行策略解决锌负极存在的上述缺陷。目前用于锌负极界面保护方法包括电解质工程、隔膜的改性、3d结构锌负极的设计和锌负极表面固态电解质界面层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于锌负极保护的无机介电亲锌杂相界面修饰层原位构筑方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的反应液溶质材料为硫酸氧钛，溶剂为去离子水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应液溶质材料和溶剂的用量满足：反应液溶质材料在溶剂中的浓度为10-100mg/L，优选为20-80mg/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应液的pH值为1-7，优选为3-5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的反应液的体积与锌基材料的...

【技术特征摘要】

1.一种用于锌负极保护的无机介电亲锌杂相界面修饰层原位构筑方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的反应液溶质材料为硫酸氧钛，溶剂为去离子水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应液溶质材料和溶剂的用量满足：反应液溶质材料在溶剂中的浓度为10-100mg/l，优选为20-80mg/l。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应液的ph值为1-7，优选为3-5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的反应液的体积与锌基材料的质量比为5-40ml/g，优选为10-...

【专利技术属性】
技术研发人员：董留兵，郑志源，李扬，彭新亚，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：