[發(fā)明專利]一種用于鋅陽極堿性二次電池的電解液的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010190613.1
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111463500B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙磊;馬永泉;王江林;朱軍平;柯娃
• 申請（專利權(quán)）人: 山東合泰新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/26
• 分類號: H01M10/26;H01M10/28;H01M10/30
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

一種用于鋅陽極堿性二次電池的電解液，其特征在于：該電解液的成分包括A、B、C、D、E、F；其中A為KOH，B為NaOH或LiOH中的一種或兩種，C為硼酸，D為氣相二氧化硅，E為氧化鋅，F(xiàn)為純水；A和B的總濃度為8～15mol/L，A和B的摩爾比為10～22:1，A和C的摩爾比為30～100:1，C和D的摩爾比為20～100:1，A和E的摩爾比為6～7.5:1。很好地改善了大電流放電性能，也能保證低溫下的放電性能，氧化鋅不易析出，使得電解液更加穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及鋅鎳電池技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種用于鋅陽極堿性二次電池的電解液的制備方法。

背景技術(shù)

鋅鎳二次電池、鋅空氣二次電池等以鋅作為陽極的鋅二次電池因其高工作電壓、大電流放電、安全環(huán)保等優(yōu)點近年來受到人們的廣泛關(guān)注。然而在電池使用過程中由于鋅陽極本身的特性，其在堿性電解液中的自溶解腐蝕以及再沉積過程中的鋅枝晶等問題大大影響了電池的使用壽命。

目前常用的方法為降低電解液中堿金屬氫氧化物的濃度來降低鋅陽極的溶解度，這會導致離子電導率下降，因此需要添加無機鹽如氟化鉀、四硼酸鈉等來提高離子電導率，同時添加表面活性劑如CTAB、SDBS等作為緩蝕劑，溶液中加入一定量氧化鋅使得延緩鋅陽極的溶解，但在低溫使用時無機鹽和氧化鋅容易析出沉淀，小分子顆粒在電極表面形成致密鈍化膜使得低溫放電性能大幅下降，且這些表面活性劑毒性較大且在長時間的強堿條件下不穩(wěn)定，會隨著循環(huán)的進行而失效。

發(fā)明內(nèi)容

本申請針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種很好地改善了大電流放電性能，也能保證低溫下的放電性能，氧化鋅不易析出，使得電解液更加穩(wěn)定的用于鋅陽極堿性二次電池的電解液的制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請采用的技術(shù)方案為：一種用于鋅陽極堿性二次電池的電解液，該電解液的成分(組分)包括A、B、C、D、E、F；其中A為KOH，B為NaOH或LiOH中的一種或兩種，C為硼酸，D為氣相二氧化硅，E為氧化鋅，F(xiàn)為純水；A和B的總濃度為8～15mol/L，A和B的摩爾比為10～22:1，A和C的摩爾比為30～100:1，C和D的摩爾比為20～100:1，A和E的摩爾比為6～7.5:1。

優(yōu)選的，所述的F的最終用量根據(jù)成分A、B、C、D、E各組分的用量確定；具體的保證A、B、C、D、E能充分混合均勻(能溶解的充分溶解，能相互混合保證混合的盡量均勻)，并保證上述各組分的關(guān)聯(lián)濃度即可。

優(yōu)選的，A和B的總濃度為10-12mol/L，A和B的摩爾比為10～20:1，A和C的摩爾比為30～80:1，C和D的摩爾比為20～80:1，A和E的摩爾比為6～7:1。

更進一步優(yōu)選的，A和B的總濃度為11-12mol/L，A和B的摩爾比為12～20:1，A和C的摩爾比為32～80:1，C和D的摩爾比為22～80:1，A和E的摩爾比為6～7:1。

本申請還提供一種上述用于鋅陽極堿性二次電池的電解液的制備方法，具體步驟包括：

S1、將a(A的總用量)/n的A和部分的純水F混合溶解成第一導電溶液，其中n＝4～10；

S2、將B和第一導電溶液混合溶解成第二導電溶液；

S3、向第二導電溶液中混合溶解用量為c(C的總用量)/n的C，j分鐘后混合溶解a/n的A，隨后依次交替定量添加c/n的C和a/n的A，每次間隔時間為j，直至C和剩余的A全部加完，制得第三導電溶液，其中n＝4～10，j＝0.2～10min；

S5、將用量為d的D和第三導電溶液混合溶解成第四導電溶液；

S6、將用量為e的E和第四導電溶液混合溶解成第五導電溶液；

S7、向第五導電溶液中添加余量的純水F，制得成品電解液。