CN115117287B 一种超薄的复合锌负极及其制备方法和应用 （中南大学）

HydrophobicCompositeZincAnodewi一种超薄的复合锌负极及其制备方法和应用本发明提供了一种超薄的复合锌负极及其制备方法和应用，涉及水系锌离子电池技术领(PTFE)粉末，在保温及冷却过程中发生气相沉锌(理论上约8.5μm)到铜箔基底和疏水保护层负极应用于水系锌离子电池中可以有效抑制锌2膜层与电解液的接触角为107o。合锌负极组装成对称电池或将复合锌负极与V2O5正极组装成3[0002]锂离子电池(LIB)由于其高能量密度和长循环寿命，目前占据了商业化电池的主[0003]水系锌离子电池以含有Zn2+的水溶液作为电解液，通过Zn2+在正极和负极之间的4[0029](1)本发明的上述方案以商用铜箔为基底，利用高温热解聚合物的方法在铜箔表[0031](3)本发明中的疏水保护膜层是在保持了高离子电导率的同时，还具有一定的疏[0032](4)本发明率先在铜箔集流体上进行改性，之后再通过电化学沉积的方式得到三5[0033](5)本发明实施例中图7超薄复合锌负极循环后表面沉积形貌SEM图中，由于铜箔基底良好的导电性以及保护膜层的高离子电导率导致锌沉积在铜箔基底和疏水保护膜层[0035]图1是本发明实施例1中得到的聚四氟乙烯微粒和碳层复合的超薄疏水膜沉积于[0036]图2是本发明实施例1中得到的改性铜箔集流体与2M硫酸锌电解液的接触角测试[0037]图3是本发明实施例1中得到的超薄疏水膜层改性铜箔集流体与直径为16mm锌片[0038]图4是本发明实施例1中电沉积5mAh/cm2锌后得到的超薄复合锌负极的截面SEM[0039]图5是本发明实施例1中得到的超薄复合锌负极组装的对称电池进行循环稳定性[0040]图6是本发明实施例1中所得的超薄复合锌负极与V2O5正极组装的全电池循环的[0041]图7是本发明实施例1中所得的超薄复合锌负极循环50圈后的表面沉积形貌SEM[0042]图8是本发明实施例2中得到的超薄疏水膜层改性铜箔集流体组装的半电池进行[0043]图9是本发明实施例3中得到的超薄复合锌负极组装的对称电池进行循环稳定性6[0051]水系锌离子电池以含有Zn2+的水溶液作为电解液，通过Zn2+在正极和负极之间的760℃的烘箱中干燥待用。取出铜箔。然后用冲片机冲成直径为14mm的圆片。用蒸馏水清洗后放入60℃烘箱中烘干[0082]图4为实施例1中得到的超薄复合锌负极截面SEM图片，致密均匀的沉积使负极没8cm_2的电流密度下连续充放电各30min，测试循环稳定性，如图9所示，在循环时长接近[0098](1)本发明的上述方案以商用铜箔为基底，利用高温热解聚合物的方法在铜箔表[0100](3)本发明中的疏水保护膜层是在保持了高离子电导率的同时还具有一定的疏水9[0101](4)本发明率先在铜箔集流体上进行改性，之后再通过电化学沉积的方式得到三[0102](5)本发明实施例图7中超薄复合锌负极循环后表面沉积形貌SEM图中，由于铜箔基底良好的导电性以及保护膜层的高离子电导率导致锌沉积在铜箔基底和疏水保护膜层