用于水系锌电池的异质金属界面材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术属于水系可充电锌离子电池技术领域，具体地涉及到用于水系锌电池的异质金属界面材料的制备工艺，包括以下步骤：S1、将锌箔抛光去除杂质，裁剪成直径12mm的Zn圆片；S2、将Zn圆片依次放入HCl溶液、去离子水、丙酮、乙醇中进行清洗，干燥后备用；S3、将BiCl3溶解于乙二醇溶剂中，经搅拌制成喷涂溶液；S4、将喷涂溶液均匀喷涂于Zn圆片表面，制得样品；S5、用乙醇清洗样品以去除残留反应物，并于60℃条件下干燥制得Bi@Zn异质金属界面材料。本发明专利技术制得的Bi@Zn异质金属界面材料在结构、化学和电化学性能方面相较于现有的Zn电极均有显著提升，可有效抑制锌枝晶、提升界面稳定性并延长电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水系可充电锌离子电池，具体地涉及到用于水系锌电池的异质金属界面材料的制备工艺。

技术介绍

1、水系锌离子电池因其高理论容量、本征安全性、环境友好性和低成本，在储能领域具有广泛应用前景。然而，金属锌负极在水系电解液中易受到析氢副反应、枝晶生长、体积膨胀等问题的影响，导致其热力学稳定性和电化学动力学性能差，严重限制了其商业化应用。

2、当前研究主要通过构建界面保护层、电解液调控、电极结构设计等方式缓解上述问题。例如，已有专利(如申请号为cn119208775a、cn117995972a)提出在zn片表面依次涂覆氮化碳涂层和钛酸锌涂层来提高其稳定性，但在高倍率循环或长时间运行下，保护层容易因体积应力开裂而失效。另外，部分金属材料如ag、au、cu等被用于引导zn成核，但因其高成本、不良热力学稳定性或析氢催化效应限制了其实际应用。因此，亟需开发一种化学稳定、亲锌性强、力学性能优异的异质金属界面材料，用以有效抑制锌枝晶、提升界面稳定性并延长电池寿命。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于水系锌电池的异质金属界面材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤S2中，HCl溶液的质量分数为12％。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤S3中，BiCl3的物质的量浓度为0.1mol/L。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤S3中，Bi3+在乙二醇溶剂中的扩散系数为3.2×10-6cm2/s。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤S4中，喷涂过程中保持雾化焦点位于Zn圆片的中心。

6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征...

【技术特征摘要】

1.用于水系锌电池的异质金属界面材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤s2中，hcl溶液的质量分数为12％。

3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：步骤s3中，bicl3的物质的量浓度为0.1mol/l。

4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，赵瑞正，董旭晟，张珈硕，周震，陈慧慧，曹容榕，李潇潇，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：