[發明專利]具有生物聚合物涂層的電極及其制備方法

在審

• 申請號: 202011315803.8
• 申請日: 2020-11-22
• 公開（公告）號: CN112563446A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王赪胤;盧嘉慧;王天奕;楊劍;李家寶;褚子豪;莊思東;陳鵬
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/62;H01M10/36
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅;劉海霞

1.具有生物聚合物涂層的電極的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)按質量比為8:1:1～6:2:2將生物聚合物、凝膠和鋅鹽溶于溶劑中配制成成膜液；

(2)將成膜液均勻涂覆在電極上；

(3)采用結晶方法處理涂覆涂層的電極，誘導涂層材料結晶，得到具有生物聚合物涂層的電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的生物聚合物選自絲素蛋白、絲膠蛋白、血紅蛋白、牛血清蛋白、牛血蛋白、肌紅蛋白、鐵硫蛋白、玉米蛋白、伴刀豆球蛋白、黃素蛋白、胰島素、辣根過氧化酶、過氧化氫氧、化酶甲醇脫氫酶、葡糖糖氧化酶、膽紅素氧化酶、漆酶、過氧化氫酶、肌酐溶菌酶、溶菌酶、D-氨基酸氧化酶、細胞色素P450、細胞色素c氧化酶中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的凝膠選自明膠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、纖維素、黃原膠、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、聚偏氟乙烯、卡帕卡拉膠、聚氧化乙烯中的任意一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的鋅鹽選自ZnCl₂、ZnSO₄、Zn(NO₃)₂、Zn(ClO₄)₂和Zn(BF₄)₂中的一種或幾種；所述的溶劑選自水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇、環己醇、N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種，優選為水、乙醇水溶液或N-甲基吡咯烷酮。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，成膜液中還含有含碳活性物質，所述的生物聚合物、凝膠、鋅鹽和含碳活性物質的質量比為6～7:1～2:1～2:1，所述的含碳活性物質為g-C₃N₄和/或Mxene。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，涂覆方式采用滴涂、刷涂或刮涂。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的電極為鋅金屬片電極，由活性物質、負極集流體組成的鋅負極或二氧化錳正極。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的結晶方法選自變溫法、有機溶劑誘導法、稀土金屬配位結晶法、酸性環境誘導結晶法或場作用誘導結晶法；所述的有機溶劑誘導法為醇誘導結晶法或羧酸誘導結晶法。

9.根據權利要求1至8任一所述的制備方法制得的具有生物聚合物涂層的電極。

10.水系鋅電池，其特征在于，所述的水系鋅電池的正極和/或負極為權利要求9所述的具有生物聚合物涂層的電極。