【技術實現步驟摘要】
本申請屬于鋅離子電池，具體涉及一種包含多重陽離子的電解液、水系鋅離子電池及制備方法。
技術介紹
1、酸性鋅-二氧化錳電池具有高安全性、環保性和可負擔性，在大規模儲能系統中具有重要的應用潛力。儲能系統利用酸性鋅-二氧化錳電池的高h+驅動的mno2/mn2+轉換機制，與傳統的中性鋅-二氧化錳電池相比，可以實現更高的放電電壓(～2.0v?vs.zn2+/zn)和理論容量(616mah?g-1)。
2、然而，在高酸性介質中，鋅陽極面臨重大挑戰，例如嚴重的腐蝕和析氫反應(her)，這些副反應是導致容量快速退化和電極表面不穩定的重要原因。因此，酸性鋅-二氧化錳電池在大電流(≥5ma?cm-2)和大容量(≥5ma?cm-2)下工作面臨巨大危險。另外，二氧化錳陰極材料也存在動力學緩慢、沉積不均勻和活性材料脫落等問題，導致可逆容量低和循環性差。因此，解決鋅陽極在酸性介質中的穩定性，特別是通過抑制不良副反應，對提高電池的可靠性和性能至關重要。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種包含多重陽離子的電解液、水系鋅離子電池及制備方法，以解決現有技術中存在的酸性鋅-二氧化錳電池的鋅陽極在高酸性介質中的穩定性差，易發生不良副反應導致電池容量快速退化和電極表面不穩定的技術問題。
2、為了實現上述目的，本申請第一方面提供了一種包含多重陽離子的電解液，包括溶劑以及溶解于所述溶劑中的電解質，所述電解質包括鋅鹽、錳鹽、銅鹽和銦鹽。
3、在一個或多個實施方式中，所述鋅鹽的摩爾濃度為
4、在一個或多個實施方式中，所述鋅鹽為znso4，所述錳鹽為mnso4。
5、在一個或多個實施方式中，所述銅鹽的摩爾濃度為45～55mmol/l，所述銦鹽的摩爾濃度為45～55mmol/l。
6、在一個或多個實施方式中，所述銅鹽為cucl2，所述銦鹽為incl3。
7、在一個或多個實施方式中，所述電解質還包括錫鹽。
8、在一個或多個實施方式中，所述錫鹽的摩爾濃度為45～55mmol/l。
9、在一個或多個實施方式中，所述錫鹽為sncl4。
10、在一個或多個實施方式中，所述溶劑為水。
11、本申請第二方面提供了一種上述任一實施方式所述的電解液在制備水系鋅離子電池中的應用。
12、本申請第三方面提供了一種水系鋅離子電池，包括正極、負極、隔膜以及上述任一實施方式所述的電解液。
13、在一個或多個實施方式中，所述正極為二氧化錳正極，所述負極為金屬鋅負極。
14、在一個或多個實施方式中，所述隔膜為玻璃纖維膜或纖維素膜。
15、本申請第四方面提供了一種水系鋅離子電池的制備方法，包括：
16、取kmno4溶解后與mnso4充分反應，收集沉淀，清洗烘干后得到mno2正極材料；
17、將所述mno2正極材料、導電添加劑和聚偏二氟乙烯混合后，加入n-甲基吡咯烷酮攪拌，得到正極漿料；
18、將所述正極漿料涂在親水性碳紙上，所述mno2正極材料的負載量為1.5～3mg/cm2，烘干后得到二氧化錳正極；
19、將所述二氧化錳正極、金屬鋅負極、隔膜和權利要求1至6任一所述的電解液組裝，得到水系鋅離子電池。
20、區別于現有技術，本申請的有益效果是：
21、本申請的電解液包括in3+、cu2+、sn4+，cu2+和in2+能夠在鋅陽極表面形成雙金屬活性位點in-cuzn5，提供豐富地成核位點，從而促進zn的高效沉積，同時有效抑制析氫反應，從而提高了鋅陽極在酸性環境下的穩定性，sn4+能夠原位水解生成sno2和hcl，建立了對水系鋅離子電池至關重要的自持酸性環境，而無需額外的酸性介質，sno2具有高度耐酸的特性，能夠大大增強鋅在酸性介質中的穩定性，從而提高電池的循環壽命和容量穩定性，在應用至鋅/鋅對稱電池中時能夠在10ma/cm2的高電流密度環境下實現長達2250小時的驚人循環壽命；
22、本申請通過創新的電解質解耦策略，通過在電解液中添加in3+、cu2+、sn4+，提高電池在具有挑戰性的電化學環境中的性能和壽命，有助于下一代儲能系統的開發；
23、本申請的水系鋅離子電池具有優異的循環壽命和容量穩定性，在1ma/cm2的條件下循環200次后，仍保持了84.9％的初始容量，遠超采用常規電解液的水系鋅離子電池。
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1.一種包含多重陽離子的電解液，其特征在于，包括溶劑以及電解質，所述電解質包括鋅鹽、錳鹽、銅鹽和銦鹽。
2.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鋅鹽的摩爾濃度為1.8～2.2mol/L，所述錳鹽的摩爾濃度為0.18～0.22mol/L；和/或，
3.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述銅鹽的摩爾濃度為45～55mmol/L，所述銦鹽的摩爾濃度為45～55mmol/L；和/或，
4.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解質還包括錫鹽。
5.根據權利要求4所述的電解液，其特征在于，所述錫鹽的摩爾濃度為45～55mmol/L；和/或，
6.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述溶劑為水。
7.一種權利要求1至6任一所述的電解液在制備水系鋅離子電池中的應用。
8.一種水系鋅離子電池，其特征在于，包括正極、負極、隔膜以及權利要求1至6任一所述的電解液。
9.根據權利要求8所述的水系鋅離子電池，其特征在于，所述正極為二氧化錳正極，所述負極為金屬鋅負極；和/或，>
10.一種水系鋅離子電池的制備方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種包含多重陽離子的電解液，其特征在于，包括溶劑以及電解質，所述電解質包括鋅鹽、錳鹽、銅鹽和銦鹽。
2.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鋅鹽的摩爾濃度為1.8～2.2mol/l，所述錳鹽的摩爾濃度為0.18～0.22mol/l；和/或，
3.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述銅鹽的摩爾濃度為45～55mmol/l，所述銦鹽的摩爾濃度為45～55mmol/l；和/或，
4.根據權利要求1所述的電解液，其特征在于，所述電解質還包括錫鹽。
5.根據權利要求...
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