一种动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法技术

本申请公开一种动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，该方法以金属锌作为基底，通过制备聚乙烯亚胺和聚苯乙烯磺酸钠的混合浆液，将所得浆液均匀涂覆在金属锌基底上，然后进行干燥和裁剪工艺流程后，在金属锌表面构建聚合物电解膜，同时该聚合物电解质膜在微酸性电解液中，可动态响应自发生成多孔膜，如下图所示，其多孔结构提供锌离子扩散通道，抑制微酸性电解液中锌枝晶的生长，减少其极化程度，延长金属锌负极在水系锌电池体系中的服役寿命。本发明专利技术所涉及的动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面功能涂层具有动态响应触发功能，其触发形成的多孔结构可显著提供锌金属在水系电解液中的循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系锌金属电池负极改性，具体涉及一种动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法。

技术介绍

1、随着时代的进步和科技的发展，社会对于能源的需求越来越大，因此储能技术成为一个重要研究方向。相对于传统的有机电池，水系电池具有安全性高、环境友好、离子导电率高等优点。然而，在水性电解质中电沉积li、na、mg和al在热力学上是不可行的，因为它们的氧化还原电位较低，然后金属锌在水系电解液中合适的氧化还原电位，无毒性、可逆性，以及较高的理论质量容量(820mah/g)和理论体积容量(5855mah/cm3)，使其作为近年来最有前景的水系电池负极材料。

2、然而，在水系环境下，放电产物可以很容易地附着在zn表面，这减少了电解质和zn阴极之间的表面接触，降低了锌活性材料的利用率，并严重增加了电池的内阻。作为锌离子电池的重要组成部分，锌金属负极在水性电解质中会出现严重的枝晶形成和不可避免的副反应(例如钝化和析氢)，导致库仑效率低和循环稳定性差，阻碍了其大规模应用。因此，本专利技术构建了多孔聚电解质功能涂层，该涂层可以吸引硫酸锌电解液中的硫酸根离本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第一步中聚醚酰亚胺PEI试剂中聚醚酰亚胺PEI纯物质占试剂总质量的50-70wt％，其余部分均为H2O。

3.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第一步中聚苯乙烯磺酸钠PSSNa固体粉末中聚苯乙烯磺酸钠PSSNa纯物质占粉末总质量的70-100％。

4.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第...

【技术特征摘要】

1.一种动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第一步中聚醚酰亚胺pei试剂中聚醚酰亚胺pei纯物质占试剂总质量的50-70wt％，其余部分均为h2o。

3.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第一步中聚苯乙烯磺酸钠pssna固体粉末中聚苯乙烯磺酸钠pssna纯物质占粉末总质量的70-100％。

4.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第二步中的搅拌转速为150r/min-180r/min，搅拌时长控制在3-5小时。

5.根据权利要求1所述动态聚电解质多孔膜稳定金属锌负极表面的制备方法，其特征在于：所述第三步中金属锌基底中金属锌纯度为9...

【专利技术属性】
技术研发人员：宾端，李文斌，杨贝贝，陆洪彬，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：