[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定的柔性鋅負極材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110769258.8 | 申請日： | 2021-07-07 |
| 公開（公告）號： | CN113488653B | 公開（公告）日： | 2022-11-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 馮金奎;安永靈;田園 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/38;H01M10/38;C23C8/62;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 王志坤 |
| 地址： | 250061 山東*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 穩(wěn)定 柔性 負極 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種柔性鋅負極材料，其特征是，三維結(jié)構(gòu)、硫摻雜的MXene和硫化鋅包覆在鋅箔表面；
微觀形貌特征為，經(jīng)過包覆的鋅箔表面粗糙，是MXene的褶皺狀結(jié)構(gòu)，表面出現(xiàn)硫化鋅的小顆粒；
制備方法為：將納米硫的懸浮液加入到MXene溶液中，攪拌均勻；將得到的溶液涂覆在鋅箔表面，進行熱處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，所述MXene是Ti3C2、Ti2C、Ta4C3、TiNbC、(V0.5Cr0.5)3C2、V2C、Nb2C、Nb4C3、Ti3CN中的一種或兩種以上的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，所述MXene為Ti3C2 MXene。
4.如權(quán)利要求1所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，硫與MXene的質(zhì)量比為0.01:1-0.5:1。
5.如權(quán)利要求1所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，熱處理處于惰性氣氛或真空條件下進行。
6.如權(quán)利要求5所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，所述惰性氣氛是氬氣、氦氣、氮氣中的一種或兩種以上的混合物。
7.如權(quán)利要求5所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，所述真空條件的真空度小于等于10Pa。
8.如權(quán)利要求5所述的一種柔性鋅負極材料，其特征是，惰性氣氛中的熱處理條件是溫度是300-600℃，時間是0.1-5h；或，真空條件下熱處理條件是溫度是250-550°C，時間是0.1-5h。
9.一種半電池，其特征是，所述半電池的電極材料包括權(quán)利要求1-8任一所述的鋅負極材料；
所述半電池的電解液選自硫酸鋅、氯化鋅、三氟甲磺酸鋅、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋅、六氟磷酸鋅、高氯酸鋅的水溶液中的一種。
10.如權(quán)利要求9所述的半電池，其特征是，所述電解液為硫酸鋅的水溶液。
11.一種全電池，其特征是，所述全電池的負極包括權(quán)利要求1-8任一所述的鋅負極材料。
12.如權(quán)利要求11所述的一種全電池，其特征是，所述全電池的正極為二氧化錳@Ti3C2MXene。
13.如權(quán)利要求11所述的一種全電池，其特征是，電解液采用2 M ZnSO4 + 0.2 M MnSO4的水溶液。
14.如權(quán)利要求12所述的一種全電池，其特征是，所述二氧化錳@Ti3C2 MXene的制備方法包括：將二氧化錳納米管加入到Ti3C2 MXene的水溶液中，攪拌均勻，抽濾后獲得二氧化錳@Ti3C2 MXene正極材料。
15.權(quán)利要求11-14任一所述的全電池在儲能器件中的應(yīng)用。
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