三羟甲基乙烷改性的水系锌离子电池电解液和水系锌离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种三羟甲基乙烷改性的水系锌离子电池电解液和水系锌离子电池。其中，水系锌离子电池电解液包括可溶性锌盐、三羟甲基乙烷和水，电解液引入富含极性基团(‑OH)的三羟甲基乙烷添加剂后，锌负极可以被三羟甲基乙烷分子覆盖，阻碍H2O的吸附，从而抑制副反应；同时，吸附的三羟甲基乙烷调节Zn2+在负极表面的扩散和成核行为，促进Zn(002)织构的优先沉积，从而实现无枝晶Zn沉积，解决了目前水系锌离子电池负极存在的枝晶、析氢、腐蚀等问题。此外，吸附在电极表面的三羟甲基乙烷调控锌负极界面处的双电层，减少了双电层中水分子的数量，可以有效延长锌负极的循环时间，提高水系锌离子电池的器件寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系锌离子电池领域，具体涉及一种用三羟甲基乙烷添加剂改性的水系锌离子电池电解液。

技术介绍

1、锂离子电池具有电压高、能量密度高的优点，然而其内部采用易燃的有机电解液体系，且锂的活泼性非常好，存在较大的安全隐患。在过充电、过放电、短路或受到外部冲击等情况下，电池可能发生热失控，甚至引发火灾或爆炸。传统锂离子电池的安全问题使得人们不得不考虑开发其他储能系统。

2、水系锌离子电池因其安全性、环保性、成本低、无毒等优点，被认为是锂离子电池最有前途的替代品之一。此外，锌金属具有杰出的理论比容量(820mah g-1)，令人印象深刻的面积容量(5855mah cm-3)，并且由于其氧化还原电位低(-0.76v vs.标准氢电极)可直接用作负极。然而，金属锌作为水系锌离子电池负极的实际应用面临着与锌枝晶生长，析氢反应，表面钝化和电极腐蚀的严峻挑战，这些问题与双电层结构密切相关。

3、电化学反应发生在双电层中，这对于评估电极的稳定性至关重要。在界面处由水分子和离子结合形成的双电层是电化学反应发生的区域，传统双电层中所含的h2o分子会本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三羟甲基乙烷改性的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述水系锌离子电池电解液包括可溶性锌盐、三羟甲基乙烷和水。

2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐与所述三羟甲基乙烷的摩尔浓度比为2：0.1～0.6。

3.根据权利要求2所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐与所述三羟甲基乙烷的摩尔浓度比为2：0.3。

4.根据权利要求1所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐的浓度为1～3M。

5.根据权利要求4所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐的浓度为2M，所述...

【技术特征摘要】

1.一种三羟甲基乙烷改性的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述水系锌离子电池电解液包括可溶性锌盐、三羟甲基乙烷和水。

2.根据权利要求1所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐与所述三羟甲基乙烷的摩尔浓度比为2：0.1～0.6。

3.根据权利要求2所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐与所述三羟甲基乙烷的摩尔浓度比为2：0.3。

4.根据权利要求1所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐的浓度为1～3m。

5.根据权利要求4所述的水系锌离子电池电解液，其特征在于：所述可溶性锌盐的浓度为2m，所述三羟甲基乙烷的浓度为0.1～0.6m。

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡觉，袁建良，张呈旭，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：