一种新型多功能水系锌离子电池电解液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型多功能水系锌离子电池电解液及其制备方法和应用，水系锌离子电池电解液以二乙烯三胺五乙酸作为电解液添加剂，可以保护锌负极，提高水系锌离子电池的电化学性能。二乙烯三胺五乙酸作为螯合剂可以与锌螯合，引导均匀的锌通量，促进锌离子的脱溶剂化，其结构中富含羧基，可以优先吸附在锌金属表面，阻隔水与锌金属的直接接触，抑制其与水相关的副反应，包括析氢、腐蚀等。此外，二乙烯三胺添加剂还可以稳定电池中的pH值，减少副产物的产生，提高锌阳极的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水系锌离子电池，具体公开了一种新型多功能水系锌离子电池电解液及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，锂离子电池因其高能量密度在电子智能和大型能量存储设备领域占据领先地位。然而，锂离子电池面临高成本、电解液有毒性和易燃易爆的关键挑战。因此，开发安全、可靠和低成本的能量存储技术迫在眉睫。水系锌离子电池具有高理论容量(820mah g-1/5851mah ml-1)、成本低、低氧化还原电位(-0.76v vs she)和环境友好性等优势，被视为大规模储能领域的有利竞争者。然而，水系锌离子电池中电解质/电极界面上的不均匀电场分布会诱导锌枝晶生长并导致刺穿隔膜导致电池发生短路。此外，由于溶剂化结构的zn2+中活性水分子的分解，锌阳极的表面不可避免地会发生析氢反应(her)，并伴随着副产物(例如，zn4so4(oh)6·xh2o)的形成和zn腐蚀的产生。因此，水系锌离子电池的锌阳极具有低库伦效率和短循环寿命，限制了其大规模产业化。

2、为了解决上述问题，研究人员已经提出了多种策略用以抑制锌阳极的枝晶生长和副反应的发生(析氢和腐蚀反应)，包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述电解液成分包括可溶性锌盐、去离子水以及添加剂。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂为二乙烯三胺四乙酸；二乙烯三胺五乙酸等具有亲锌羧基基团和氨基基团的有机物。

3.根据权利要求2所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述可溶性盐是硫酸锌、氯化锌、溴化锌、双三氟甲烷磺酰亚胺、乙酸锌、三氟甲烷磺酸锌或四氟硼酸锌及其化合物中的一种或多种；浓度为1mol⋅L-1～3mol⋅L-1。

4.根据权利要求1所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其...

【技术特征摘要】

1.一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述电解液成分包括可溶性锌盐、去离子水以及添加剂。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂为二乙烯三胺四乙酸；二乙烯三胺五乙酸等具有亲锌羧基基团和氨基基团的有机物。

3.根据权利要求2所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述可溶性盐是硫酸锌、氯化锌、溴化锌、双三氟甲烷磺酰亚胺、乙酸锌、三氟甲烷磺酸锌或四氟硼酸锌及其化合物中的一种或多种；浓度为1mol⋅l-1～3mol⋅l-1。

4.根据权利要求1所述的一种新型多功能水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂为二乙烯三胺五乙酸；所述浓度与可溶性锌盐溶液质量比为（0.005～0.025）：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻能，郭凯，林诗雅，李烨，周诗彤，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：