[發明專利]一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料及其制備方法在審

申請號：	201810761644.0	申請日：	2018-07-12
公開（公告）號：	CN109119604A	公開（公告）日：	2019-01-01
發明（設計）人：	李慶陽;涂小慧;李衛	申請（專利權）人：	暨南大學
主分類號：	H01M4/36	分類號：	H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/36;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司：	廣州市華學知識產權代理有限公司 44245	代理人：	陳燕嫻
地址：	510632 廣東***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	負極材料制備納米碳材料電池用納米鋅電鍍次鋅鍍液硼酸雙向脈沖電流正向脈沖電流晶粒細化劑晶粒倍率性能采用直流電池材料庫倫效率彎曲試驗循環壽命枝晶生長比容量結合力硫酸鋅能力強溶劑吹干放大
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【權利要求書】：

1.一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料，其特征在于，C為納米碳材料，所述納米鋅覆蓋于所述納米碳材料之上。

2.根據權利要求1所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料，其特征在于，所述納米鋅層厚度為50～100μm，晶粒尺寸為10～80nm，粗糙度小于230nm。

3.根據權利要求1所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料，其特征在于，所述納米碳材料包括CNT、CNF、GR和NPC中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料，其特征在于，所述納米鋅通過電鍍覆蓋于所述納米碳材料之上。

5.一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將納米碳材料加入納米鋅鍍液中進行電鍍，所述電鍍中溫度為15～60℃，電鍍時間為1～60min；所述納米鋅鍍液的組成成分為：硫酸鋅50～300g/L，硼酸10～40g/L，晶粒細化劑0.3～3g/L；所述納米鋅鍍液的pH為1～3，溶劑為水。

6.根據權利要求5所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料的制備方法，其特征在于，所述晶粒細化劑為以下化合物中的一種：

a)分子量為500-1200萬的兩性離子型高分子酰胺基化合物；

b)分子量為200-1500萬的非離子型高分子酰胺基化合物；

c)分子量為300-2200萬的陰離子型高分子酰胺基化合物；

d)分子量為500-1200萬的陽離子型高分子酰胺基化合物。

7.根據權利要求5或6所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料的制備方法，其特征在于，所述晶粒細化劑由丙烯酰胺與丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨通過水溶液自由基共聚合反應合成。

8.根據權利要求5所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料的制備方法，其特征在于，在電鍍過程中進行攪拌，攪拌速率范圍為600～2600r/min。

9.根據權利要求5所述的一種二次鋅基電池用納米Zn@C負極材料的制備方法，其特征在于，所述電鍍中采用直流電、高頻正向脈沖電流或高頻雙向脈沖電流，其中所述直流電源平均電流密度為0.5～5A/dm²；所述高頻正向脈沖電流具體工藝參數為：T_on＝0.1～1ms，T_off＝0.4～1ms，f＝500～2000Hz，r＝10～30％，J_m＝0.5～10A/dm²，t＝10～120min；所述高頻雙向脈沖電流具體工藝參數為：T_on＝0.1～1ms，T_off＝0.4～1ms，f＝500～2000Hz，r＝10％～30％，正向平均電流密度(J_m⁺)0.5～10A/dm²，反向平均電流密度(J_m^-)0.05～1A/dm²，t＝10～120min。