一种基于MOF材料修饰的锌负极电极及制备与应用制造技术

本发明专利技术属于锌离子电池技术领域，提供了一种基于MOF材料修饰的锌负极电极及制备与应用。本发明专利技术提供的基于MOF材料修饰的锌负极电极制备方法能够在锌基底表面形成三维多孔结构的MOF界面层，使得锌负极电极具有高比表面积、多孔性和更高的化学稳定性。本发明专利技术制备得到的锌负极电极MOF界面层“Zn‑BTC”结构中包含有三个羧基，这些羧基中的氧原子因具有较高的电负性，可与带正电荷的锌离子产生显著的静电吸引作用，这种静电吸引作用能够引导锌离子进行有序沉积，从而有效抑制锌枝晶的生长，显著提升锌负极电池的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锌离子电池，尤其是涉及一种基于mof材料修饰的锌负极电极及制备与应用。

技术介绍

1、目前，水系金属离子电池已经开发了多种类型，如锌离子电池、钠离子电池、钾离子电池、铝离子电池等。与其他活性金属相比，锌金属具有适当的氧化还原电位(-0.76v)和出色的zn/zn2+可逆性，因此可以直接用作负极。此外，与其它活性金属相比，锌金属对氧气和潮湿气氛具有良好的耐受性。同时，锌负极还具有高的理论容量(820mah g-1和5854mahcm-3)的固有优势。锌的天然高丰度(大约是锂的300倍)和良好的耐受性，使锌的购买和加工成本低廉，这也使得锌离子电池用于工业化生产的前景得到满足。目前尽管基于金属锌负极的水系锌电池具有理论能量密度高、本征安全和低成本的优点，但水系锌离子电池中仍存在亟待解决的问题。

2、首先，与锂金属相似，zn2+在沉积溶解过程中也存在离子通量不均匀的问题，在循环过程中容易形成枝晶。枝晶的生长可能会导致电池性能下降甚至刺穿隔膜造成电池短路。其次，由于金属锌对水系电解质具有热力学活性，在锌和电解质的界面处会发生副反应，在微酸性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于MOF材料修饰的锌负极电极制备方法，包括

2.根据权利要求1所述的基于MOF材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸锌、均苯三甲酸的质量比为0.5～2:0.5～1。

3.根据权利要求1所述的基于MOF材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述水热处理温度为80～120℃，水热处理时间为5～12h。

4.根据权利要求1所述的基于MOF材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述洗涤试剂为乙醇，所述洗涤次数为1～3次；所述第一真空干燥温度为60～100℃，第一真空干燥时间为8～16h。

5.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于mof材料修饰的锌负极电极制备方法，包括

2.根据权利要求1所述的基于mof材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸锌、均苯三甲酸的质量比为0.5～2:0.5～1。

3.根据权利要求1所述的基于mof材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述水热处理温度为80～120℃，水热处理时间为5～12h。

4.根据权利要求1所述的基于mof材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述洗涤试剂为乙醇，所述洗涤次数为1～3次；所述第一真空干燥温度为60～100℃，第一真空干燥时间为8～16h。

5.根据权利要求1所述的基于mof材料修饰的锌负极电极制备方法，其特征在于，所述zn-btc在浆料中的质量浓度范围为120～200mg/ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓，董家宝，赵子豪，张可新，高源，邹体傲，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：