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一种磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质及其制备方法和应用技术

技术编号:44968230 阅读:38 留言:0更新日期:2025-04-12 01:41
本发明专利技术公开了一种磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质及其制备方法和应用,属于半固态电解质材料制备技术领域。该电解质选择使用磷酸锆纳米片为无机交联剂,通过与聚合物单体并掺加适量金属盐后形成的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质,其力学强度、离子电导率和界面稳定性均大幅提高,这种凝胶电解质适用于水系锌离子电池,有助于减缓锌负极的腐蚀和正极材料的溶解,延长电池的循环寿命,市场应用前景良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半固态电解质材料制备,具体涉及一种磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质及其制备方法和应用


技术介绍

1、加快可再生能源的勘探和部署,对于缓解灾难性的气候变化、促进可持续发展具有重要意义。然而,像太阳能和风能这样的可再生能源受制于日照、地理位置和季节性变化,因而表现出间歇性特点。因此,必须寻找储存绿色能源的解决方案,以实现其广泛应用。锂离子电池作为一种成熟的电化学储能装置,在能量密度和使用寿命方面具备显著优势。但不幸的是,li、co等稀缺资源、安全问题以及高昂的制造成本限制了锂离子电池在储能领域的广泛应用。近年来,水系电池因其制备方便、资源丰富、安全性高等特点成为储能研究的热点。与碱金属相比,锌金属作为水系电池的阳极具有独特吸引力。这归因于其卓越的比容量(820 mah/g、5851 mah/cm3)、低氧化还原电位(-0.76 v vs she)以及较低的制造成本。然而,要实现高能量密度仍面临挑战,因为正极和负极材料在水系电解质中总是不够稳定。例如,正极材料中的金属离子在循环过程中会逐渐溶解,而锌金属在反复循环过程中易受腐蚀和枝晶的影响。这些问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中混合液中α-磷酸氢锆的质量分数为1-4%,乙醇胺的质量分数为2-8%。

3.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磷酸锆纳米片分散液固含量为0.5-2 wt%。

4.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中离心分离转速为10000 rpm/min,时间2min。

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【技术特征摘要】

1.一种磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中混合液中α-磷酸氢锆的质量分数为1-4%,乙醇胺的质量分数为2-8%。

3.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中磷酸锆纳米片分散液固含量为0.5-2 wt%。

4.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中离心分离转速为10000 rpm/min,时间2min。

5.根据权利要求1所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电解质的制备方法,其特征在于,所述凝胶电解质前驱体溶液中聚合物单体浓度为2-6 mol/l,引发剂浓度为3-9 mmol/l,交联剂浓度为0.5-1.4mmol/l、金属盐的浓度为2-3 mol/l。

6.根据权利要求1或5所述的磷酸锆纳米片增强复合水凝胶电...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭慧丽姜广路候雪燕盖上上杨剑姜晓蕾
申请(专利权)人:临沂大学
类型:发明
国别省市:

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