[發明專利]改善金屬鋅負極穩定性的功能性隔膜及制備方法

有效

• 申請號: 202210469807.4
• 申請日: 2022-04-28
• 公開（公告）號: CN114744362B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 孫艷云;顏磊
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H01M50/40
• 分類號: H01M50/40;H01M50/403;H01M50/414;H01M10/36
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

1.改善金屬鋅負極穩定性的功能性隔膜，其特征在于：包括聚合物多孔膜和用于修飾聚合物多孔膜表面和孔道中的海藻酸鋅，修飾量為0.1wt.％-10wt.％；

所述的聚合物多孔膜為混合纖維素酯MCE濾膜，其孔徑大小為50-1000nm，厚度為25-200μm；

改善金屬鋅負極穩定性的功能性隔膜，其制備方法包括如下步驟：

步驟1，將混合纖維素酯MCE濾膜浸泡于硫酸鋅溶液中，利用混合纖維素酯MCE濾膜的親水性及所含羧基、羥基與Zn2+的相互作用，將硫酸鋅預先引入隔膜孔道，其中硫酸鋅溶液的濃度為0.1-3mol/L，PH為2-7，浸泡時間為2-12h；

步驟2，將步驟1所得隔膜轉移至海藻酸鈉溶液中，利用Zn2+與海藻酸鈉的交聯作用，引導海藻酸鈉進入隔膜孔道，并原位生成部分海藻酸鋅，其中海藻酸鈉溶液的濃度為0.1-5wt.％，浸泡時間為2-12h；

步驟3，將步驟2所得隔膜轉移至硫酸鋅溶液中，進行進一步交聯反應，保證海藻酸鋅的充分引入，將膜取出烘干后，即得所需多功能隔膜，其中硫酸鋅溶液的濃度為0.1-3mol/L，PH為2-7，浸泡時間為4-24h。

2.一種水系鋅二次電池，其特征在于：包括正極片、電解液、負極片、和權利要求1所述的功能性隔膜。

3.根據權利要求2所述的水系鋅二次電池，其特征在于：正極片由導電劑、粘結劑和二氧化錳正極材料組成，三者的比例分別為導電劑0.5-20wt.％、粘結劑0.5-20wt.％、二氧化錳正極材料60-99wt.％。

4.根據權利要求3所述的水系鋅二次電池，其特征在于：導電劑由炭黑、乙炔黑、天然石墨、碳納米管中的一種或者幾種混合而成；粘結劑由聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯基醚、聚酰胺中的一種或者幾種混合而成。

5.根據權利要求4所述的水系鋅二次電池，其特征在于：所述電解液包括鋅鹽、錳鹽和水溶劑，其中，鋅鹽為七水合硫酸鋅，濃度為1-3mol/L；錳鹽為一水合硫酸錳，濃度為0.05-0.5mol/L。

6.根據權利要求5所述的水系鋅二次電池，其特征在于：所述負極片為金屬鋅片。