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锌基材的改性方法及其在锌负极中的应用技术

技术编号:42689052 阅读:23 留言:0更新日期:2024-09-10 12:37
本发明专利技术属于电化学储能技术领域,具体公开了一种锌基材的改性方法及其在锌负极中的应用;锌基材的改性方法包括以下步骤:S1、锌基材清洗干净后置于金属盐溶液中进行预腐蚀;S2、预腐蚀处理后将锌基材取出,用无水乙醇和去离子水冲洗,干燥后即得改性锌基材。本发明专利技术通过简单的浸泡反应法,利用锌基材在金属盐中的化学活性,对锌片表面进行了预腐蚀处理。将改性后的锌基材应用在水系锌离子电池中时,其表面更加均匀的电场分布有利于促进Zn<supgt;2+</supgt;的三维扩散过程,从而促进Zn<supgt;2+</supgt;的均匀沉积,抑制锌枝晶的生长以及其他副反应。采用改性锌负极的电池在运行过程中循环稳定、性能优异,寿命得到了极大的延长。本发明专利技术生产工艺简单,所需原料来源广泛且价格便宜,可以进行大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学储能领域,具体涉及一种锌基材的改性方法及其在锌负极中的应用


技术介绍

1、储能技术已经成为一个百花齐放、蓬勃发展的领域。电化学储能技术具有成本低、效率高和可移动等优势,是一种十分有潜力的储能系统,随着便携式电子产品和新能源电动汽车的发展,电化学储能的重要性显得尤为突出。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长和工作温度范围大等特点已被广泛应用各种电子产品和电动交通工具。然而,由于锂离子电池安全性较差以及锂金属资源短缺等问题,严重的限制了其进一步发展。

2、水系二次电池是一种以水基电解液代替有机电解液,具有更高的安全性以及更高的离子导电率等优点的电化学储能体系。金属锌由于具有原料丰富、高比容量、低氧化还原电位等优点成为水系电池理想的负极材料之一。然而,水系锌离子电池也存在许多非常突出的问题,例如锌阳极容易发生腐蚀和析氢等副反应,并且在充放电的过程中还会导致锌枝晶的生长,甚至刺穿隔膜,严重缩短了电池寿命。

3、为了抑制锌枝晶的生长以及析氢等副反应,已经有多种策略被提出,主要包括锌负极改性、电解液的优化和锌金属结构改性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锌基材的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于:所述锌基材包括但不限于锌片和/或锌棒;其清洗时先用丙酮对其进行超声处理,后用去离子水进行冲洗。

3.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于:所述金属盐溶液为次磷酸盐、磷酸盐、氯化盐、硫酸盐中的一种。

4.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于:所述次次磷酸盐为次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸镁和/或次磷酸铵;磷酸盐为磷酸钠和/或磷酸钾;氯化盐为氯化铵、氯化钠、氯化铜和/或氯化铝;硫酸盐为硫酸铜。

5. 根据权利要求1~4任意一项所述的改性方法,...

【技术特征摘要】

1.一种锌基材的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于:所述锌基材包括但不限于锌片和/或锌棒;其清洗时先用丙酮对其进行超声处理,后用去离子水进行冲洗。

3.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于:所述金属盐溶液为次磷酸盐、磷酸盐、氯化盐、硫酸盐中的一种。

4.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于:所述次次磷酸盐为次磷酸钠、次磷酸钾、次磷酸镁和/或次磷酸铵;磷酸盐为磷酸钠和/或磷酸钾;氯化盐为氯化铵、氯化钠、氯化铜和/或氯化铝;硫酸盐为硫酸铜。

5. 根据权利要求1~4任意一项所述的改性方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹金王旭颜波杨学林张露露
申请(专利权)人:三峡大学
类型:发明
国别省市:

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