[發明專利]原位快速生長的多功能鋅負極保護層的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202110585216.9
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113363410B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張乃慶;陳傲賽;范立雙;張宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/62;H01M10/36
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 李智慧

1.一種原位快速生長的多功能鋅負極保護層的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

步驟一、將鋅離子配位沉積型添加劑和表面活性劑溶于溶劑中，配制表面修飾溶液A，其中：鋅離子配位沉積型添加劑的質量百分數為0.1~10%，表面活性劑的質量百分數為0.1~10%，所述鋅離子配位沉積型添加劑為鉻酸根鹽、重鉻酸根鹽、鉻酐、三氯化鉻、鈰鹽、鑭鹽、鐠鹽、磷酸根鹽、磷酸氫根鹽、鉬酸根鹽、鈦酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、單寧酸中的一種或幾種，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑、脂肪醇硫酸酯類表面活性劑、磺酸化物、非離子表面活性劑中的一種或幾種，所述溶劑為水、醇類中的一種或幾種；

步驟二、將氧化劑溶于溶劑中，配制表面修飾溶液B，其中：氧化劑的質量百分數為0.1~10%，所述氧化劑為硝酸、硫酸、磷酸、過氧化氫、過氧乙酸、重鉻酸鈉、高錳酸鉀、過硫酸銨、次氯酸鈉、過碳酸鈉、過硼酸鈉、過硼酸鉀中的一種或幾種；

步驟三、在表面修飾溶液A攪拌條件下緩緩倒入表面修飾溶液B，并加入緩沖劑調節溶液pH值為0.5~10，加熱至20~80℃備用，其中：表面修飾溶液A中鋅離子配位沉積型添加劑的量為表面修飾溶液B中氧化劑質量的20~60%，所述緩沖劑為氯化鉀-鹽酸、鄰苯二甲酸氫鉀-氫氧化鈉、六亞甲基四胺-鹽酸、磷酸二氫鉀-氫氧化鈉、硼酸-氯化鉀、氯化銨-氨水中的一種或幾種，質量百分數為0.1~10%；

步驟四、制備除銹液，作為鋅極片表面除銹除氧化層處理液，其中：除銹液的質量百分數為5~40%，所述除銹液為鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、綠原酸、草酸、苯甲酸、水楊酸、咖啡酸中的一種或幾種；

步驟五、將鋅金屬極片浸泡進步驟四中的除銹液中，維持5s~2min后迅速取出并用清洗劑清洗干凈，所述清洗劑為水、酮類、醇類中的一種或幾種；

步驟六、封住步驟五得到的鋅極片的一面；

步驟七、將步驟六得到的鋅極片浸泡進步驟三中的修飾液中，維持5s~10min后迅速取出用清洗劑清洗干凈并干燥，得到帶有修飾層的鋅負極。

2.根據權利要求1所述的原位快速生長的多功能鋅負極保護層的制備方法，其特征在于所述干燥方法為自然晾干、曬干、吹干、烘干中的一種或幾種。

3.權利要求1-2任一項所述方法制備的多功能鋅負極保護層在水系鋅離子電池中的應用。