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一种抑制析氢反应的锌电池负极集流体、制备方法、锌电池负极及锌电池技术

技术编号:43470140 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-27 13:08
本发明专利技术涉及一种抑制析氢反应的锌电池负极集流体、制备方法、锌电池负极及锌电池,锌电池负极集流体为碳基集流体,锌电池负极集流体包括金属集流体和碳层,所述碳层涂覆在所述金属集流体上,碳层包括碳材料和疏水聚合物,锌电池负极为在负极集流体上沉积锌金属制得,该负极中碳材料增加水分子的析氢势垒,与疏水聚合物结合减少集流体与水的接触面,避免电池中析氢反应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抑制析氢反应的锌电池负极集流体、制备方法、锌电池负极及锌电池,属于电池领域。


技术介绍

1、随着大规模储能发展需求的增加,锂资源的匮乏和昂贵的价格限制了储能事业的发展。为了实现清洁能源的可持续发展,开发高安全性、成本低且绿色无污染的储能器件是至关重要的。其中,由于锌金属成本低廉储量丰富,同时具有低氧化还原电位(-0.76v vs标准氢电位)和高理论质量容量(820mah g-1),水系锌金属电池被广泛认为下一代环保储能器件。

2、但是目前在水系锌金属电池中还存在一些亟需解决的问题。例如自发的析氢副反应造成安全隐患,锌枝晶的生成可能会刺穿隔膜造成电池短路,锌金属表面发生腐蚀损耗活性物质等等,这些问题会造成可逆锌金属减少,使得电池的库伦效率较低。同时在由锌箔负极、正极组成的全电池中,一般情况下n/p比(n/p比=单位面积负极容量/单位面积正极容量)很大,意味着所使用的锌源是远远过量的,提高了电池的成本,这限制了水系锌金属电池的实际应用。

3、为了解决上述问题,人们采取了电解液组分改性、锌负极表面涂层保护、构筑三维集流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:包括金属集流体和碳层,所述碳层涂覆在所述金属集流体上;所述碳层中包含碳材料和疏水聚合物。

2.根据权利要求1所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:所述碳层满足以下其一或两者的结合:

3.根据权利要求2所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:所述浆料中组分满足以下其一或两者的结合:

4.根据权利要求1所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:在所述碳层上设置有功能涂层,所述功能涂层为功能涂层浆料涂覆在碳层上获得,所述功能涂层浆料为功能材料和疏水聚合物混合后加入溶剂制得,所述...

【技术特征摘要】

1.一种抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:包括金属集流体和碳层,所述碳层涂覆在所述金属集流体上;所述碳层中包含碳材料和疏水聚合物。

2.根据权利要求1所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:所述碳层满足以下其一或两者的结合:

3.根据权利要求2所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:所述浆料中组分满足以下其一或两者的结合:

4.根据权利要求1所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:在所述碳层上设置有功能涂层,所述功能涂层为功能涂层浆料涂覆在碳层上获得,所述功能涂层浆料为功能材料和疏水聚合物混合后加入溶剂制得,所述功能材料为锌颗粒提供形核位点。

5.根据权利要求4所述的抑制析氢反应的锌电池负极集流体,其特征在于:所述功能材料满足以下其一或两者的结合:

6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱嘉金艳韩淑娟费敏飞
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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