[發明專利]一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池

在審

• 申請號: 202110993390.7
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113690517A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王克亮;張鵬飛;魏滿暉;左亞宇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01M12/08
• 分類號: H01M12/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其步驟如下：

1)將一定的氧化石墨烯溶液滴加到去離子水中，并用攪拌器攪拌均勻，制備氧化石墨烯水溶液；

2)將適量的三嵌段醚類聚合物顆粒加到氧化石墨烯的水溶液中，然后在攪拌器的作用下使其完全溶解；

3)在步驟2)制備的溶液中加入丙烯酰胺單體攪拌至完全溶解，之后以過硫酸銨為引發劑，再加入亞甲基雙丙烯酰胺，制備均勻的混合液；

4)將步驟3)制備的混合液倒入模具中，然后放入恒溫箱中聚合得到凝膠聚合物；

5)稱取一定質量的強堿性固體顆粒和含鋅化合物，溶解于適量的去離子水中，制成氫氧根濃度為6mol/L、鋅離子濃度為0.5mol/L的堿性溶液；

6)將獲得的凝膠聚合物在氫氧根濃度為6mol/L、鋅離子濃度為0.5mol/L的堿性溶液中浸泡制備凝膠聚合物電解質；

7)制備鋅電極：將鋅箔裁剪成圓片狀結構，并用砂紙將表面打磨光滑；

8)制備空氣電極：選取非貴金屬催化劑的空氣電極，裁剪成圓片狀結構；

9)將浸泡法制備的凝膠聚合物電解質裁剪成與鋅電極和空氣電池相同尺寸的圓片狀；

10)將凝膠聚合物電解質夾在鋅電極和空氣電極之間組裝成夾層型結構，并封裝于金屬外殼中，制成紐扣式鋅-空氣電池。

2.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：在制備凝膠聚合物的過程中，恒溫箱中聚合的溫度為50℃，聚合時間為4h。

3.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：強堿性固態電解質包括氫氧化鉀、氫氧化鈉等強堿性電解質中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：電解液是氫氧根濃度為6mol/L、鋅離子濃度為0.5mol/L的強堿性溶液。

5.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：鋅電極、凝膠聚合物電解質、空氣電極以及金屬外殼的尺寸要互相匹配，保證夾層型電池能封裝于金屬外殼內。

6.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：根據鋅-空氣電池的工作特征，紐扣外殼的下殼必須要有若干透氣孔。

7.根據權利要求1所述的一種凝膠基紐扣式鋅-空氣電池，其特征在于：在電池封裝過程中，空氣電極必須置于金屬外殼有透氣孔的一側，以保障電池的正常運行。