【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋁離子電池，尤其涉及鋁離子電池及鋁離子電池。
技術介紹
1、近年來，隨著社會經濟的高速發展，綠色能源開發的需求越來越高，推動能源轉型、發展可再生能源已成為全球共識。能源存儲技術作為實現清潔能源大規模應用的關鍵，引起了廣泛關注。在眾多能源存儲技術中，鋰離子電池由于具有高能量密度、長循環壽命，自放電率低、無記憶效應和環境友好等優點，已經在移動設備、電動車輛和可再生能源等領域得到了廣泛的應用。然而鋰離子電池仍然存在成本高昂、鋰資源有限、以及在高溫環境下安全性能下降等問題，限制了其在大規模能源存儲系統中的應用前景。
2、鋁是地殼中儲量最豐富的金屬元素，相比于鋰，其資源更為廣泛且成本更低廉。相比鋰離子電池，鋁離子電池具有更低的成本和更高的安全性能，并且鋁金屬的理論體積容量和質量容量高達8048mah·cm-3和2981mah·g-1。因此，鋁離子電池在下一代大規模能源存儲系統中具有廣闊的應用前景。
3、在鋁離子電池中，鋁離子電池負極在充電時會進行電化學沉積反應，在沉積過程中，由于電極表面不均勻的電流密度會導致鋁金屬在負極表面沉積不均勻，且電極表面容易生成大顆粒的鋁和鋁枝晶，這些大顆粒的鋁及鋁枝晶容易刺穿隔膜，造成電池短路，導致電池循環壽命衰減、庫倫效率下降。
技術實現思路
1、本申請提供一種鋁離子電池負極及鋁離子電池，本申請的鋁離子電池負極包括負極基底及位于負極基底表面的硅橡膠及其衍生物涂層，在鋁離子電池的電化學沉積反應過程中，利用硅橡膠及其衍生物涂層可
2、第一方面，本申請實施例提供一種鋁離子電池負極，所述鋁離子電池負極包括負極基底及位于所述負極基底表面的涂層，所述涂層包括硅橡膠及其衍生物，所述涂層的厚度為0.1μm～20μm。
3、在一些實施方式中，所述硅橡膠及其衍生物包括聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡膠、苯基硅橡膠、氟硅橡膠和腈硅橡膠中的至少一種。
4、在一些實施方式中，所述涂層的厚度為0.2μm～2μm。
5、在一些實施方式中，所述負極基底包括鋁箔、銅箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳箔、鉬箔、泡沫鎳、泡沫銅和泡沫鋁中的至少一種。
6、第二方面，本申請實施例提供一種鋁離子電池，所述鋁離子電池包括正極、負極、電解液和隔膜，其特征在于，所述負極為第一方面所述的鋁離子電池負極。
7、在一些實施方式中，所述電解液包括離子液體電解液和/或深共晶溶劑。
8、在一些實施方式中，所述離子液體電解液包括氯化鋁與咪唑鹽體系。
9、在一些實施方式中，所述深共晶溶劑包括氯化鋁與己內酰胺、氯化鋁與尿素、氯化鋁與n-烷基尿、氯化鋁與乙酰胺、氯化鋁與三乙胺、氯化鋁與吡啶、氯化鋁與吡啶氯鹽、氯化鋁與烷基胺鹽酸、氯化鋁與丙烯酰胺、氯化鋁與硫脲中的至少一種。
10、與現有技術相比，本申請的技術方案至少具有以下有益效果：
11、本申請提供的鋁離子電池負極，包括負極基底以及設置在負極基底上的硅橡膠及其衍生物涂層，在鋁離子電池負極的電化學沉積反應過程中，硅橡膠及其衍生物涂層中的si-o鍵會在電解液中被部分破壞，形成al-o鍵，進而在硅橡膠涂層中形成導通鋁離子的離子通道，從而能夠實現鋁金屬在負極表面的均勻沉積，提高鋁離子電池負極表面沉積的鋁金屬層的均勻性；同時，通過將硅橡膠及其衍生物的厚度控制在0.1μm～20μm范圍內，能夠實現對負極表面交換電流密度的調控，可以在不影響極限電流密度的情況下，盡量減小交換電流密度，從而可以更加精準的調控鋁金屬在鋁離子電池負極表面的沉積均勻性，進一步提高鋁離子電池負極表面沉積的鋁金屬層的均勻性，減少鋁離子電池負極表面大顆粒鋁的沉積和鋁枝晶的生成，提升鋁離子電池負極沉積反應的可逆性和庫倫效率，從而能夠減少鋁離子電池短路現象的發生、提高鋁離子電池的循環壽命和庫倫效率。
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1.一種鋁離子電池負極，其特征在于，所述鋁離子電池負極包括負極基底及位于所述負極基底表面的涂層，所述涂層包括硅橡膠及其衍生物，所述涂層的厚度為0.1μm～20μm。
2.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述硅橡膠及其衍生物包括聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡膠、苯基硅橡膠、氟硅橡膠和腈硅橡膠中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述涂層的厚度為0.2μm～2μm。
4.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述負極基底包括鋁箔、銅箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳箔、鉬箔、泡沫鎳、泡沫銅和泡沫鋁中的至少一種。
5.一種鋁離子電池，所述鋁離子電池包括正極、負極、電解液和隔膜，其特征在于，所述負極為權利要求1～4中任一項所述的鋁離子電池負極。
6.根據權利要求5所述的鋁離子電池，其特征在于，所述電解液包括離子液體電解液和/或深共晶溶劑。
7.根據權利要求6所述的鋁離子電池，其特征在于，所述離子液體電解液包括氯化鋁與咪唑鹽體系。
8.根據權利要求6所述的鋁離子電
...【技術特征摘要】
1.一種鋁離子電池負極，其特征在于，所述鋁離子電池負極包括負極基底及位于所述負極基底表面的涂層，所述涂層包括硅橡膠及其衍生物，所述涂層的厚度為0.1μm～20μm。
2.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述硅橡膠及其衍生物包括聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡膠、苯基硅橡膠、氟硅橡膠和腈硅橡膠中的至少一種。
3.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述涂層的厚度為0.2μm～2μm。
4.根據權利要求1所述的鋁離子電池負極，其特征在于，所述負極基底包括鋁箔、銅箔、不銹鋼箔、鈦箔、鎳箔、鉬箔、泡沫鎳、泡沫銅和泡沫鋁中的至少一種。
【專利技術屬性】
技術研發人員：谷思辰，吳川，聶萬麗，郭少華，
申請(專利權)人：深圳北理莫斯科大學，
類型：發明
國別省市：
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