锌离子电池固态电解质及其制备和应用制造技术

技术编号:44431555 阅读:23 留言:0更新日期:2025-02-28 18:43
本发明专利技术公开一种锌离子电池固态电解质,以腈类有机分子、有机锌盐为主体材料,自组装为锌基超分子晶体。本发明专利技术还公开其制备和应用。本发明专利技术实施例提供的锌离子电池固态电解质,可提高固态电解质的离子电导率和离子迁移数,提高其电化学稳定窗口,增强固态电解质与电极的相容性,提高正负极的可逆性、利用率、循环寿命,以此提高全电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锌离子固态电解质及其制备和应用。


技术介绍

1、锌离子电池(zibs)通常搭配水系电解液,从而会导致锌负极出现严重的枝晶和副反应(例如析氢、腐蚀和钝化),限制了锌电池的进一步发展。为了缓解上述问题,已经探索了许多策略,包括“盐包水”、熔融盐或水凝胶电解质。然而,上述策略只能在一定程度上抑制负极的析氢和钝化而不能消除它们,并且这些措施成本高、制备繁琐。

2、由于固态电解质(se)的无液体特性、高稳定性和高安全性,有望解决困扰zib的问题。目前大多数用于zib的se是由盐和聚合物基质组成的固态聚合物电解质(spe)。然而,spe中zn2+的传输主要依赖于聚合物链的热运动,因此其传输动力学及其缓慢。它们的离子电导率很低(大约10-5s cm-1,25℃),并且它们的zn2+迁移数(tzn2+)小于0.3,表明离子传输性能较差。基于离子跃迁机制的常规陶瓷电解质貌似可以作为一种选择,但是锌基的陶瓷在高温下的离子电导率也不理想。由于锌离子的高电荷密度和与主体介质的强化学键合特点,二价的锌离子在典型陶瓷se中的迁移率较差,尤其是在室温下。因此,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锌离子电池固态电解质,其特征在于,以腈类有机分子、有机锌盐为主体材料,自组装为锌基超分子晶体。

2.权利要求1所述锌离子电池固态电解质,其特征在于,所述腈类有机分子为丁二腈。

3.权利要求1所述锌离子电池固态电解质,其特征在于,所述有机锌盐是指双(三氟甲基磺酰基)亚胺锌。

4.制备权利要求1-3任一所述锌离子电池固态电解质的方法,其特征在于,包括:

5.权利要求4所述方法,其特征在于,步骤1)中,所述腈类有机分子为丁二腈,所述有机锌盐是指双(三氟甲基磺酰基)亚胺锌;

6.权利要求5所述方法,其特征在于,步骤1)中,所述有...

【技术特征摘要】

1.一种锌离子电池固态电解质,其特征在于,以腈类有机分子、有机锌盐为主体材料,自组装为锌基超分子晶体。

2.权利要求1所述锌离子电池固态电解质,其特征在于,所述腈类有机分子为丁二腈。

3.权利要求1所述锌离子电池固态电解质,其特征在于,所述有机锌盐是指双(三氟甲基磺酰基)亚胺锌。

4.制备权利要求1-3任一所述锌离子电池固态电解质的方法,其特征在于,包括:

5.权利要求4所述方法,其特征在于,步骤1)中,所述腈类有机分子为丁二腈,所述有机锌盐是指双(三氟甲基磺酰基)亚胺锌;

6.权利要求5所述方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓琦杨瑞白盛池熊俐慧温文陈琳
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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