[發(fā)明專利]一種水系鋅離子電池的電極、其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310306206.6
• 申請(qǐng)日: 2023-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN116014063B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石會(huì)發(fā);曹佳凱;孫偉議;韓颯;盧桂霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/04
• 分類號(hào): H01M4/04;H01M4/48;H01M4/62;H01M10/38
• 代理公司: 鄭州意創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41138
• 代理人: 張江森

1.一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將細(xì)菌纖維素膜裁剪切片，浸泡在去離子水中，調(diào)節(jié)其PH至中性；

S2：將偏釩酸銨粉末與去離子水混合，加熱攪拌均勻，得到偏釩酸銨溶液；S3：將步驟S1浸泡后的細(xì)菌纖維素膜取出，去離子水洗滌多次后，浸漬到步驟S2制備的偏釩酸銨溶液中，獲得生長(zhǎng)釩酸根離子的細(xì)菌纖維素膜；

S4：將步驟S3獲得的生長(zhǎng)釩酸根離子的細(xì)菌纖維素膜放至液氮浸泡預(yù)設(shè)時(shí)間后，移至凍干機(jī)進(jìn)行冷凍干燥處理，去除溶劑水；

S5：將步驟S4凍干后的生長(zhǎng)釩酸根離子的細(xì)菌纖維素膜移至管式爐，在氮?dú)庵羞M(jìn)行熱處理，獲得V₂O₃@CNF氣凝膠電極；

步驟S2中，所述偏釩酸銨與去離子水質(zhì)量比為0.5～2.5：1000。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述細(xì)菌纖維素膜厚度為3～10?mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述細(xì)菌纖維素膜裁剪為面積3～5?cm×3～5?cm的方形圖案。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述偏釩酸銨與去離子水質(zhì)量比為2.5：1000。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述細(xì)菌纖維素膜浸漬到偏釩酸銨溶液中，浸漬時(shí)間為48～72?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述生長(zhǎng)釩酸根離子的細(xì)菌纖維素膜在液氮浸泡時(shí)間為1～5?min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述生長(zhǎng)釩酸根離子的細(xì)菌纖維素膜在凍干機(jī)中冷凍干燥時(shí)間為24～72?h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系鋅離子電池的電極制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述熱處理溫度為180～700℃，保溫時(shí)間為0～2?h，升溫速率為0～5?℃/min。

9.一種水系鋅離子電池的電極，其特征在于，所述電極由權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。

10.一種水系鋅離子電池的電極的應(yīng)用，其特征在于，如權(quán)利要求9所述的一種水系鋅離子電池的電極，其應(yīng)用于水系鋅離子電池中，所述V₂O₃@CNF氣凝膠為電池正極，以純鋅箔為負(fù)極，以玻璃纖維膜為隔膜，以三氟甲烷磺酸鋅溶液為電解液。