CN119812511A 一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用 （南通大学）

(10)申请公布号CN119812511A(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区永福路79号1幢南通大学技术转移研究院(72)发明人秦琳沈晨王毅王志亮尹海宏邵海宝(74)专利代理机构南通德恩斯知识产权代理有限公司32698专利代理师江平(54)发明名称一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用本发明涉及水系锌离子电池技术领域，尤其涉及一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用，包括可溶性锌盐、电解液添加剂和去离子水；所述电解液添加剂为甜菊糖、罗汉蛋白(索马甜)中的一种或多种。本发明中的添加剂的亲锌基团(-COOH、-OH)优先吸附Zn阳极以建立动态界面以稳定Zn阳极，抑制锌负极的锌枝晶生长。然后多糖和Zn²+之间的螯合相互作用稳定Zn阳极，重建了电解液中的氢键网络和调节溶剂结构，有效地降低原始H₂0分子的活性，这些作用协同抑制枝晶生长、副反应和腐蚀，促进锌阳21.一种功能性水系锌离子电池电解液，其特征在于，包括可溶性锌盐、电解液添加剂和甜蛋白中的一种或多种；所述可溶性锌盐为硫酸锌和三氟甲烷磺酸锌中的一种。2.根据权利要求1所述的一种功能性水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述硫酸锌的浓度为0.5molL⁻¹~2molL⁻¹,所述甜菊糖的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述罗汉果甜苷的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述甘草甜素的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述乳糖醇的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述棉籽糖的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述水苏糖的浓度为0.1~0.5mmolL⁻¹,所述甜蛋白的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,所述电解液添加剂与去离子水的质量比为0.002g:20g。3.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加入甜菊糖混合至完全溶解。4.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加入罗汉果甜苷混合至完全溶解。5.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加甘草甜素混合至完全溶解。6.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加乳糖醇混合至完全溶解。7.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加棉籽糖混合至完全溶解。8.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加水苏糖混合至完全溶解。9.根据权利要求2所述的一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，其特征在于，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加甜蛋白混合至完全溶解。10.一种水系锌离子电池，其特征在于，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液为权利要求3-9任意一项所述的制备方法得到的电池电解液。3一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明涉及水系锌离子电池技术领域，尤其涉及一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用。背景技术[0002]随着人们对环境安全的日益关注，开发安全稳定、低成本、能量密度高和循环稳定性长的储能装置势在必行。由于锌离子电池的多种优势，如高容量(820mAhg⁻¹和5851mAhcm⁻³)、低氧化还原电位(-0.76VvsSHE)、高地球丰度以及高安全性等，水性锌离子电池(AZIBs)正崭露头角，成为下一代储能装置的有力竞争者。然而，尽管锌金属阳极在许多方面表现出色，但其循环稳定性不足却给AZIBs的实际应用带来了挑战。[0003]这些挑战主要源于两个方面：首先是固有的Zn枝晶生长，其根源在于快速但不平衡的沉积动力学，导致了Zn²+沉积的不均匀。其次是水诱导的寄生副反应，其中包括析氢均匀沉积引发“尖端效应”,最终造成严重的锌枝晶穿透隔膜引起短路。这些问题严重限制了AZIBs的循环寿命，因此，迫切需要设计无枝晶的锌负极和实现长寿命的AZIBs的设计问[0004]为了解决上述问题，人们提出了许多方法来提高锌阳极的可逆性，包括：Zn阳极界面改性、Zn阳极结构工程和电解质改性(电解质添加剂)。前两种策略都是基于锌负极的设计。然而，由于水引起的副反应不受控制，仍然限制了锌阳极的可逆性。因此考虑到可靠性和有效性方面，电解质改性被认为是设计无枝晶和长寿命的锌阳极的实用方法。目前，常用的电解质改性方法是电解质添加剂的使用。功能型添加剂通过提供丰富的成核位点、改变Zn²+离子溶剂化结构和静电屏蔽等方法改善Zn²+离子的电镀/剥离能力即调高Zn²+离子的可发明内容[0005]本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种功能性水系锌离子电池电解液及其制备方法与应用，通过向电解液中引入对金属阳离子(Zn²+)具有亲和力且富含亲锌性羟基的多糖添加剂，多糖添加剂通过氢键网络的定向重构来调节溶剂化结构，缓解了水系锌离子电池中锌金属阳极的析氢腐蚀反应，显著减少在锌金属阳极表面的腐蚀和副产物的生成，显著提升水系锌离子电池的循环性能，延长水系锌离子电池的使用[0006]为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：[0007]一种功能性水系锌离子电池电解液，包括可溶性锌盐、电解液添加剂和去离子水；所述电解液添加剂为甜菊糖、罗汉果甜苷、甘草甜素、乳糖醇、棉籽糖马甜)中的一种或多种；[0008]所述可溶性锌盐为硫酸锌和三氟甲烷磺酸锌中的一种。4[0009]优选地，所述硫酸锌的浓度为0.5molL¹~2molL¹,此处优选为2molL¹;所述甜菊糖的浓度为0.1～0.5mmolL¹,此处优选为0.3mmolL⁻¹;所述罗汉果甜苷的浓度为0.1~0.5mmolL⁻¹,此处优选为0.3mmolL⁻¹;所述甘草甜素的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,此处优选为0.3mmolL⁻¹;所述乳糖醇的浓度为0.1～0.5mmolL¹,此处优选为0.3mmolL¹;所述棉籽糖的浓度为0.1～0.5mmolL⁻¹,此处优选为0.3mmolL⁻¹;所述水苏糖的浓度为0.1~0.5mmolL¹,此处优选为0.3mmolL⁻¹;所述甜蛋白的浓度为0.1～0.5mmolL¹,此处优选为0.3mmolL¹;所述电解液添加剂与去离子水的质量比为0.002g:20g。[0010]本发明还提供了一种功能性水系锌离子电池电解液的制备方法，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加入甜菊糖混合至完全溶解。[0011]优选地，采用去离子水配置2molL⁻¹浓度的硫酸锌电解液，并加入罗汉果甜苷混合至完全溶解。[0012]优选地，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加甘草甜素混合至完全溶解。[0013]优选地，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加乳糖醇混合至完全[0014]优选地，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加棉籽糖混合至完全[0015]优选地，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加水苏糖混合至完全[0016]优选地，采用去离子水配置2molL¹浓度的硫酸锌电解液，并加甜蛋白混合至完全液为上述的制备方法得到的电池电解液。[0018]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：[0019]1、本发明中采用可食用色素添加剂具体为甜菊糖、罗汉果甜苷、甘草甜素、乳糖醇、棉籽糖、水苏糖和甜蛋白(索马甜),受益于电解液添加剂中多羟基与Zn²+之间强亲和力，重建了电解液中的氢键网络和调节溶剂结构，有效地降低原始H₂0分子的活性。这些作用协同抑制枝晶生长、副反应和腐蚀，显著提升水系锌离子电池的循环性能，延长水系锌离子电池的使用寿命。[0020]2、本发明通过亲锌基团(-COOH、-OH-)优先吸附Zn阳极以建立动态界面以稳定Zn阳极，抑制锌负极的锌枝晶生长，由此提高锌负极的充放电循环稳定性，实现高稳定性锌阳附图说明[0022]图1为本发明实施例1电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0023]图2为本发明实施例2电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0024]图3为本发明实施例3电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；5[0025]图4为本发明实施例4电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0026]图5为本发明实施例5电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0027]图6为本发明实施例6电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0028]图7为本发明实施例7电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0029]图8为本发明实施例8电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜图；[0030]图9为本发明实施例9电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜图；[0031]图10为本发明实施例10电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜[0032]图11为本发明实施例11电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜[0033]图12为本发明实施例12电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜[0034]图13为本发明实施例13电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜[0035]图14为本发明实施例14电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜[0036]图15为本发明对比例1电解液组装的水系锌离子电池的循环性能图；[0037]图16为本发明对比例2电解液组装的水系锌离子电池循环过后锌负极扫描电镜具体实施方式[0038]下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0039]以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商建议的条件实施。[0040]在未作特别说明的情况下，本申请中使用的原料和试剂均通过商业途径购买，未甜蛋白(索马甜)均购自阿拉丁试剂公司，分子量为100-1500。[0041]本申请的实施例中使用的测试和分析仪器如下：[0042]采用新威电子的电池测试仪(CT-4008Tn-5V10mA)进行恒流充放电测试。[0044]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL⁻¹甜菊糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测[0045](1)配置电[0046]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将24.5mg的甜菊糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜菊糖6[0048]将厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0050]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0052]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm²条件下进行长循环性能测试。[0053]电池的性能测试结果如图1所示。在5mAcm⁻²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜菊糖电解液的Zn||Zn电池实现了275h的长循环寿命。[0055]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹罗汉果甜苷为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测试。[0057]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL⁻¹ZnSO₄溶液，然后将43.5mg的罗汉果甜苷溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹罗汉果甜苷电解[0059]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0060](3)对称电池组装[0061]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+顺序组装成扣式CR2032对称电池。[0062](4)对称电池性能测试[0063]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm⁻²条件下进行长循环性能测试。[0064]电池的性能测试结果如图2所示。在5mAcm²电流密度下(面积容量1mAh·cm²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹罗汉果甜苷电解液的Zn||Zn电池实现了1630h的长循环寿[0066]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甘草甜素为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测试。[0067](1)配置电解液[0068]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将24.6mg的甘草甜素溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甘草甜素电解液。7[0070]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0072]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+序组装成扣式CR2032对称电池。[0073](4)对称电池性能测试[0074]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm²条件下进行长循环性能测试。[0075]电池的性能测试结果如图3所示。在5mAcm²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甘草甜素电解液的Zn||Zn电池实现了308h的长循环寿命。[0076]实施例4[0077]组装2molL⁻¹ZnSO₄+0.3mmolL⁻¹乳糖醇为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测[0079]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将10.3mg的乳糖醇溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹乳糖醇电解液。[0081]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0083]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL⁻¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0085]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm²条件下进行长循环性能测试。[0086]电池的性能测试结果如图4所示。在5mAcm⁻²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹乳糖醇电解液的Zn||Zn电池实现了831h的长循环寿命。[0088]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹棉籽糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测[0090]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将15.1mg的棉籽糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL⁻¹棉籽糖电解液。[0092]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，8[0094]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0095](4)对称电池性能测试[0096]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为[0097]电池的性能测试结果如图5所示。在5mAcm⁻²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL⁻¹棉籽糖电解液的Zn||Zn电池实现了360h的长循环寿命。[0098]实施例6[0099]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹水苏糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测试。[0101]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将19.9mg的水苏糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹水苏糖[0103]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0105]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0106](4)对称电池性能测试[0107]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为[0108]电池的性能测试结果如图6所示。在5mAcm⁻²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹水苏糖电解液的Zn||Zn电池实现了322h的长循环寿命。[0109]实施例7[0110]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜蛋白为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测试。[0112]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将20.1mg的甜蛋白溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜蛋白[0113](2)电极的制备[0114]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0116]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。9[0117](4)对称电池性能测试[0118]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固定充放电容量为[0119]电池的性能测试结果如图7所示。在5mAcm⁻²电流密度下(面积容量1mAh·cm⁻²),使用2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜蛋白电解液的Zn||Zn电池实现了192h的长循环寿命。[0121]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜菊糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0123]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将24.5mg的甜菊糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜菊糖[0125]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0127]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0128](4)对称电池性能测试[0129]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为[0130](5)极片清洗和电镜[0131]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0132]电镜观察结果如图8所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0133]实施例9[0134]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹罗汉果甜苷为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0136]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将43.5mg的罗汉果甜苷溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹罗汉果甜苷电解液。[0138]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，顺序组装成扣式CR2032对称电池。[0141](4)对称电池性能测试[0142]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为[0143](5)极片清洗和电镜测试[0144]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0145]电镜观察结果如图9所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0146]实施例10[0147]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甘草甜素为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0148](1)配置电解液[0149]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL⁻¹ZnSO₄溶液，然后将24.6mg的甘草甜素溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甘草甜素电解液。[0151]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0153]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+序组装成扣式CR2032对称电池。[0154](4)对称电池性能测试[0155]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为[0156](5)极片清洗和电镜测试[0157]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0158]电镜观察结果如图10所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0159]实施例11[0160]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹乳糖醇为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0161](1)配置电解液[0162]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将10.3mg的乳糖醇溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹乳糖醇[0164]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，11[0166]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0168]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm⁻²条件下循环20圈。[0169](5)极片清洗和电镜[0170]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0171]电镜观察结果如图11所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0172]实施例12[0173]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹棉籽糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0174](1)配置电解液[0175]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将15.1mg的棉籽糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹棉籽糖[0177]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，[0179]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄+组装成扣式CR2032对称电池。[0180](4)对称电池性能测试[0181]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为[0182](5)极片清洗和电镜[0183]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0184]电镜观察结果如图12所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0185]实施例13[0186]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹水苏糖为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0187](1)配置电解液[0188]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将19.9mg的水苏糖溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL⁻¹水苏糖电解液。[0190]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，组装成扣式CR2032对称电池。[0193](4)对称电池性能测试[0194]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm⁻²条件下循环20圈。[0195](5)极片清洗和电镜[0196]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0197]电镜观察结果如图13所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的的枝晶形成。[0199]组装2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜蛋白为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池循环测试，得到测试后的极片进行扫描电镜测试。[0201]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液，然后将19.9mg的甜蛋白溶解于上述ZnSO₄溶液，配置成2molL¹ZnSO₄+0.3mmolL¹甜蛋白[0203]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，组装成扣式CR2032对称电池。[0206](4)对称电池性能测试[0207]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为1mAcm⁻²,固定充放电容量为1mAcm⁻²条件下循环20圈。[0208](5)极片清洗和电镜[0209]将循环后的电池拆开，用去离子水和无水乙醇交替清洗3次。用扫描电镜观察锌电极表面的枝晶生长情况。[0210]电镜观察结果如图14所示，锌片表面是平整均匀的，显示出致密的表面，没有明显的枝晶形成。[0211]对比例1[0212]组装2molL¹ZnSO₄为电解液的Zn||Zn对称电池，进行电池测试。[0213](1)配置电解液[0214]称取32g硫酸锌溶于100mL去离子水中，配置成2molL¹ZnSO₄溶液。[0215](2)电极的制备[0216]把厚度为100μm的锌箔表面分别用600目、800目和2000目砂纸按顺序打磨至光滑，裁成直径为16mm圆片，用无乙醇和去离子水超声漂洗15min,冲洗洁净，真空干燥。[0217](3)对称电池组装[0218]以两个Zn片分别作为电池正极和负极，玻璃纤维滤膜为隔膜，2molL¹ZnSO₄溶液为电解液，以负极壳、弹片、垫片、锌箔、隔膜、锌箔和正极壳的顺序组装成扣式CR2032对称电池。[0219](4)对称电池性能测试[0220]常温循环性能测试，在25℃下设置充放电电流为5mAcm⁻²,固