【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于材料，具體涉及一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法、產(chǎn)品及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、自上世紀(jì)90年代鋰離子電池商品化以來，被廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦、移動電源等便攜式電子產(chǎn)品中，作為動力電池其在電動汽車系統(tǒng)中也發(fā)揮了舉足輕重作用，同時鋰離子電池作為儲能電池在智能電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用潛力也逐漸顯現(xiàn)。
2、其中水系鋅離子電池具有高安全性、成本低和環(huán)境友好的優(yōu)點，因此水系鋅離子電池成為“后鋰”時代能量存儲系統(tǒng)的一個潛在替代方案。然而，水系鋅離子電池仍然面臨著重大挑戰(zhàn)，比如鋅枝晶生長和水引發(fā)的副反應(yīng)。這嚴(yán)重惡化了鋅電極局部化學(xué)腐蝕、鈍化和氫析等問題，導(dǎo)致電池輸出功率低和不可逆的鋅損失。更重要的是，嚴(yán)重的鋅枝晶增長容易在充放電循環(huán)過程中刺破隔膜，導(dǎo)致電池設(shè)備故障，給水系鋅離子電的實際應(yīng)用帶來了技術(shù)障礙。因此，迫切需要開發(fā)有效方法，從根本上解決鋅電極腐蝕、鈍化和枝晶生長等問題。
3、目前的優(yōu)化策略主要包括鋅負(fù)極的表面修飾改性、鋅負(fù)極的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)設(shè)計、電解液改性以及準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)等。其中，電解液與金屬鋅負(fù)極直接接觸，是鋅離子遷移與物質(zhì)傳輸?shù)闹匾浇椋娊庖禾砑觿┛稍徽{(diào)控鋅負(fù)極/電解液界面的電化學(xué)反應(yīng)過程，為優(yōu)化水系鋅離子電池性能提供一種簡便有效的方法。然而，水系電解液中過量的自由水含量不可避免地會在電池循環(huán)過程中引發(fā)水分解副反應(yīng)，從而引起電解液ph值變化、陽極腐蝕和電池失效。因而，如何調(diào)控電解液體系中自由水含量仍然是水系電池的關(guān)鍵技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目
2、本專利技術(shù)公開的一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其包括以下步驟：
3、s1，取(0.05-0.5)*a?g硅酸鎂鋰充分溶解在50a?ml水中，其中a為正數(shù)；
4、s2，取30a?g纖維素納米纖維懸浮液分散到50a?ml水中，后加入(0.05-0.5)*a?g聚丙烯酸鈉；
5、s3，將步驟s1與步驟s2得到的溶液充分?jǐn)嚢杌旌希缓髮⒒旌虾蟮娜芤旱谷刖鬯姆蚁┡囵B(yǎng)皿中，將聚四氟乙烯培養(yǎng)皿放入干燥箱中，對混合后的溶液進行干燥，到纖維素基薄膜，纖維素基薄膜厚度為20-100微米；
6、s4，將步驟s3得到的纖維素基薄膜浸泡到鹽溶液中，得到類固態(tài)聚合物電解質(zhì)。
7、優(yōu)選的，變量a的取值為1。
8、優(yōu)選的，纖維素納米纖維懸浮液中納米纖維占纖維素納米纖維懸浮液重量的2％。
9、優(yōu)選的，所述步驟s3中，對混合后的溶液進行干燥時，干燥箱設(shè)定溫度為60-80度，時間為12-48h。
10、優(yōu)選的，所述步驟s4中，鹽溶液為鋅鹽、鋁鹽或鎂鹽溶液。
11、本專利技術(shù)還公開了一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)，至少含有硅酸鎂鋰、聚丙烯酸鈉和纖維素納米纖維，其中，硅酸鎂鋰重量為2-10％、聚丙烯酸鈉重量為2-10％、纖維素納米纖維重量為5-35％,剩余為從鹽溶液中吸收的水和鹽；所述鹽溶液為鋅鹽、鋁鹽或鎂鹽溶液；
12、本專利技術(shù)還公開了類固態(tài)聚合物電解被應(yīng)用在水系鋅離子電池中。
13、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
14、1.本專利技術(shù)制備類固態(tài)聚合物電解質(zhì)的方法所使用的原料易得、步驟簡單方便。
15、2.本專利技術(shù)制備獲得的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且無毒無害。
16、3.本專利技術(shù)制備的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)能夠顯著提高水系鋅離子電池的充放電循環(huán)性能。
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1.一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，變量A的取值為1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，纖維素納米纖維懸浮液中納米纖維占纖維素納米纖維懸浮液重量的2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：所述步驟S3中，對混合后的溶液進行干燥時，干燥箱設(shè)定溫度為60-80度，時間為12-48h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：步驟S4中，鹽溶液為鋅鹽、鋁鹽或鎂鹽溶液。
6.一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述類固態(tài)聚合物電解質(zhì)被應(yīng)用在水系鋅離子電池中。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：所述步驟s1中，變量a的取值為1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)聚合物電解質(zhì)制備方法，其特征在于：所述步驟s2中，纖維素納米纖維懸浮液中納米纖維占纖維素納米纖維懸浮液重量的2％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類固態(tài)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張新宇，楊成武，秦家千，
申請(專利權(quán))人：燕山大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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