CN110364692A - 一种具有多相材料复合锌负极 - Google Patents

一种具有多相材料复合锌负极 Download PDF

Info

Publication number
CN110364692A
CN110364692A CN201810317251.0A CN201810317251A CN110364692A CN 110364692 A CN110364692 A CN 110364692A CN 201810317251 A CN201810317251 A CN 201810317251A CN 110364692 A CN110364692 A CN 110364692A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc
powder
composite zinc
composite
multiphase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810317251.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘宇
姚思澄
李卓斌
杨建华
刘崇武
刘云召
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Zheneng Zhongke Energy Storage Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Institute of Ceramics of CAS, Zhejiang Energy Group Research Institute Co Ltd filed Critical Shanghai Institute of Ceramics of CAS
Priority to CN201810317251.0A priority Critical patent/CN110364692A/zh
Publication of CN110364692A publication Critical patent/CN110364692A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/42—Alloys based on zinc
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明提供一种具有多相材料复合锌负极，所述具有多相材料复合锌负极的组分包括70～99wt%锌粉、1～30wt%碳材料和0～10wt%第三相材料，各组分质量百分比之和为100wt%；所述碳材料为石墨、乙炔黑、活性炭粉中的至少两种；所述第三相材料为无机金属粉体，优选为铋、镓和铟中的至少一种。

Description

一种具有多相材料复合锌负极
技术领域
本发明涉及一种具有多相材料复合型锌负极及其制备方法，属于锌电池技术领域。
背景技术
在石化能源日益枯竭的今天，新型能源的发展重要性日益凸显。电化学能源作为新型能源的一种得到了广泛的应用。日前大规模应用的锂离子电池由于锂材料的日益短缺逐渐受限，铅酸电池由于铅的污染及低的能力密度也难以满足电子产品日益小型化发展的今天，因此发展新型高比能电池将成为未来电池研究领域的重点。
锌电池以其具有的优异性能逐渐引起世界范围内的重视。锌金属作为负极材料具有高的理论容量密度，同时其成本低廉、资源丰富、环境友好、可进行大容量充放电，以其作为电池极片制备的电池具有极其广阔的前景。但是锌电池的发展仍然受到了诸多问题的限制，其主要问题是在充放电过程中锌枝晶的生长，针对枝晶生长的问题，国内外学者做过大量的研究。王建明(王建明，张莉，张春，等.Bi～(3+)和四丁基溴化铵对碱性可充锌电极枝晶生长行为的影响[J].功能材料，2001，32(1)：45-47.)等研究发现，溶剂中添加Bi3+和四丁基溴化铵(TBAB)可以明显抑制枝晶的生长，TBAB通过对电极表面的吸附，在低阴极极化区能够有效抑制枝晶的生成，且Bi3+能够产生明显的协同作用，在极化过程中优先沉积在负极表面，抑制锌枝晶的生成。除了加入添加剂的方法，YANG(YANG C C，YANG J M，WU C Y.Poly(vinyl alcohol)/poly(vinyl chloride)composite polymer membranes for secondaryzinc electrodes[J].Journal of Power Sources，2009，191(2)：669-677.)等以聚乙烯醇(PVA)和聚氯乙烯(PVC)为原料用溶液流延法制备出了PVA/PVC微孔膜作为锌电池隔膜，结果表明制备的隔膜具有优异的热稳定性、机械性能和电化学性能，特别是在电池测试中，展现了一定的耐枝晶刺穿的能力。Chamoun(Chamoun M,Hertzberg B J,Gupta T,etal.Hyper-dendritic nanoporous zinc foam anodes[J].NPG Asia Materials,2015,7(4):e178.)等报道了一种泡沫锌负极，其具有的巨大比表面有利于金属锌的沉积，能够有效抑制锌枝晶的生长。
利用锌粉制备电池负极，提高负极比表面积，均匀且细化表面电流密度，能够有效分散锌金属沉积并抑制锌枝晶的生长。通过制备锌膏做电池负极已经在碱性锌锰电池之中得到大量应用，但是其中大量存在的重金属汞、镉等元素使得此类负极具有安全隐患。江门市三七电池实业有限公司的李建军提出一种碱性锌锰电池用的负极材料(ZL201010268717.6)，制备出一种无汞无镉绿色环保电池，但是电池性能并没有得到保证。
发明内容
本发明的目的提供一种具有多相材料复合锌负极及其制备方法。
一方面，本发明提供了一种具有多相材料复合锌负极，所述具有多相材料复合锌负极的组分包括70～90wt％锌粉、10～30wt％碳材料和0～10wt％第三相材料，各组分质量百分比之和为100wt％；
所述碳材料为石墨、乙炔黑、活性炭粉中的至少两种，所述第三相材料为无机金属粉体，优选为铋、镓和铟中的至少一种。
本发明中，所述复合锌负极的主体材料为锌粉及碳材料(例如，石墨、乙炔黑、活性炭粉中的至少两种)，并加入第三相材料进行复合，第三相复合材料为无机金属粉末(例如为铋、镓、铟中的至少一种)。本发明将以碳材料与锌粉进行混合，得到充分均匀且具有优异性能的复合材料，然后进行第三相材料的掺杂。第三相材料的存在，可以在锌的反复充放电过程中，在表面进行优先沉积，打断了锌金属反应界面的稳定性，从而促进了电池的进一步反应，能有效提高电池寿命，稳定电池容量平台等特点。
较佳地，所述具有多相材料复合锌负极的组分包括70～89wt％锌粉、10～30wt％碳材料和1～10wt％第三相材料，各组分质量百分比之和为100wt％，第三相的加入能有效稳定电池循环寿命及电化学性能，提升电池比容量。
较佳地，所述锌粉的粒径为1～100μm，优选为10～20μm。
较佳地，所述碳材料的粒径为100nm～100μm，优选为100nm～10μm。
较佳地，所述第三相材料的粒径不超过200μm，优选为100nm～150μm。
较佳地，所述具有多相材料复合锌负极的组分中还包括粘结剂，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚乙烯醛缩丁醇和聚四氟乙烯中的至少一种，占复合锌负极总质量5～15wt％。
较佳地，所述具有多相材料复合锌负极的厚度可控，根据电池需要使用适当质量的负极粉末可得相应厚度。
另一方面，本发明还提供了一种如上所述的具有多相材料复合锌负极的制备方法，包括：将锌粉、碳材料、第三相材料和粘结剂按照质量比混合，得到块状前驱体；
将所得块状前驱体二次粉碎，得到前驱体粉末；
将所得前驱体粉末压制成型，再经干燥，得到所述具有多相材料复合锌负极。
本发明选用锌粉、碳材料、第三相材料和粘结剂为原料，混合后再进行造粒，二次造粒有利于保证制备得到的复合锌负极的均匀性。然后采用机械压制法并经干燥，最终得到不开裂的且表面平整的复合锌负极。
较佳地，所述前驱体粉末的粒径为1～2mm。
较佳地，所述干燥的温度为60～80℃，时间为8～12小时。
本发明制备的复合锌负极具有高比表面积、多孔结构以及优异的导电性。其中，(1)所述的复合锌负极具有多孔均匀表面结构，有效改善表面沉积，抑制枝晶生长；(2)所述复合锌负极具有高的导电性；(3)所述复合锌负极由于复合材料带来的硬度相对软化，可以很好的与集流体结合，降低极化；(4)所述复合锌负极采用机械压制法进行制备，针对粉末材料成型具有较高的灵活性且稳定性，制备工艺简单，成本低廉。综上所述：本发明制备的复合锌负极，具有抑制枝晶生长、提高电池循环寿命，制备方式简单、成本低廉等多种优势，具有极高的实用价值。
附图说明
图1为实施例1中制备的复合锌负极表面结构示意图；
图2a为以尺寸3cm X3cm锌片为负极，锰酸锂为正极，以3mA电流充放电40圈后，电极表面形貌图；
图2b为实施例2中制备的复合锌负极，锰酸锂为正极，以3mA电流充放电40圈后，电极表面形貌图；
图2c为实施例2中制备的复合锌负极，锰酸锂为正极，以3mA电流充放电40圈后，电极表面形貌图；
图3为实施例1制备的复合锌负极，锰酸锂为正极，以3mA电流进行充放电，其充电容量及效率随充放电次数变化曲线；
图4为实施例2制备的复合锌负极，锰酸锂为正极，以3mA电流进行充放电，其充电容量及效率随充放电次数变化曲线；
图5为以锌片负极及实施例1中复合锌负极，锰酸锂为正极，以3mA电流进行充放电循环寿命图；
图6为实施例3中制备的复合锌负极及其他复合锌负极充电容量变化曲线；
图7为对比例2中制备得到的复合锌负极充电容量变化曲线；
图8为对比例3中制备得到的复合锌负极充电容量变化曲线。
具体实施方式
以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
本发明中具有多相材料复合锌负极存在多相材料复合、且具有表面均匀、疏松多孔、高比表面积的表面结构。具体来说，所述复合锌负极主要成分为锌粉和碳材料，以及掺入的第三相材料或甚至多相材料以提高负极性能。其中，所述的碳材料可为石墨粉、乙炔黑、活性炭中的至少两种。所述第三相材料可为无机金属粉体或其他掺杂元素。所有碳材料的含量总量不多于30wt％，优选为10～30wt％。所述第三相材料在复合锌负极中的掺杂量为1～10wt％。所述的复合锌负极具有材料多相、表面均匀、高比表面积、制备方式简单的特点，制备获得的负极具有能够显著抑制枝晶生长、明显提升电池寿命的特性。
可选地，所述复合锌负极的组分中还包括粘结剂。所述粘结剂可为聚偏氟乙烯、聚乙烯醛缩丁醇和聚四氟乙烯中的至少一种，含量为复合锌负极总质量5～15wt％。
可选地，所述复合锌负极中所使用的锌粉和碳材料均为微米级，直径在1～100微米之间。所述第三相材料的直径尺寸应不超过200微米。所述锌粉的直径优选为10～20μm。所述碳材料的直径优选为100nm～10μm。所述第三相材料的直径优选为100nm～150μm。
可选地，所述主体材料为锌粉，所占比重为70～99wt％，优选为70～90wt％。所述碳材料所占比重为1～30wt％，优选为10～30wt％。所述第三相材料所占比重为0～10wt％，优选为1～10wt％。
本发明一实施方式中中，具有多相材料复合锌负极由锌粉、碳材料为基础配方，掺入其余第三相材料甚至多相材料，充分混合后通过机械成模后得到。由于其主要利用机械制备法制备而成，工艺简单，效果显著，具有很高的实用价值。以下示例性地说明本发明提供的具有多相材料复合锌负极得制备方法。
将锌粉、碳材料、第三相材料和粘结剂按照质量比混合，得到块状前驱体。具体来说，将锌粉、碳材料粉末和第三相材料按一定质量比进行称量，然后用高能球磨机进行混合。将混合好的材料与粘接剂混合并研磨，得到粘结好的块状前驱体。所述球磨混合的转速为300～400转/分钟，时间在4～8小时之间。
将块状前驱体二次粉碎，得到前驱体粉末。所述前驱体粉末的粒径可为1～2mm。
将前驱体粉末压制成型，再经干燥，得到所述具有多相材料复合锌负极。所述压制成型的方法为机械法压制。所述机械压制的压力为35～50MPa，时间为3～5分钟。所述具有多相材料复合锌负极的压制厚度控制在1.5mm之内。所述干燥的温度为60～80℃，时间为8～12小时。
本发明制备的复合锌负极制备方式电池寿命长，且制备过程无毒绿色环保，制备工艺简单易行，具有极强的性能优势和制备优势。由于该复合锌负极具有表面均匀，可以提供比较大的比表面积，给锌的沉积供给了众多的沉积位点，可以有效抑制枝晶造成的问题，改善电池循环性能，提高电池循环寿命。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
将6g锌粉、0.4g石墨粉和0.4g乙炔黑精确称量，然后放入高能球磨机进行研磨，以400rpm的转速研磨6小时以上，充分混合。混合完毕之后，取出混合好的粉末，添加相同质量的酒精研磨至稀稠状态，随后加入浓度60％PTFE乳浊液1.6g，充分研磨混合，得到块状前躯体，将块状前躯体再次粉碎至直径为1mm～2mm颗粒，然后将粉碎后的颗粒放入烘箱，以70℃干燥8小时，称量1.8g，放入3cm X 3cm模具中压制成型，同样也可以利用其它型号的模具压制得到其他尺寸。在45MPa压力下机械压制5分钟，制得的复合锌负极厚度为0.8mm。制备得到的负极表面结构如图1所示，表面分布均匀，具有大的比表面积，其表面为锌的沉积提供的大量的沉积位点，能够均匀沉积达到抑制枝晶生长的目的。为了研究复合锌负极抑制枝晶效果，本研究以锰酸锂为正极，以尺寸为3cm X 3cm锌片以及本实例中制备的复合锌负极为负极，以3mA电流进行充放电，40圈后取出负极并观察表面,枝晶生长情况，如图2a及图2b所示，从图中可见，从锌片之中长出的枝晶成块且尺寸巨大，枝晶生长不够均匀且不规则；而复合锌负极表面长出的枝晶细密而均匀，形状规则，且没有明显的枝晶凸起。图3显示了复合锌负极充放电寿命图，可以看见，复合锌负极在300圈循环之内容量保持非常平稳，说明电池反应保持非常平稳，且容量保持在一个平台之上没有明显的容量衰减。图4显示了以锌片作为负极的循环寿命和以复合锌负极制备的电池循环寿命对比图，从图上显示可见，锌片负极在100次循环之后发生了短路的情况，而复合锌负极充电平台仍然相当平稳，因此可以看出复合锌负极可以明显提升电池的循环寿命，这是由于金属锌在碳纤维修饰层表面沉积更加均匀，且具有一个相当稳定的平台，出现的枝晶数量更少，电池的循环寿命更长。
实施例2
将12g锌粉、2g乙炔黑和3g活性炭粉精确称量，然后放入高能球磨机进行研磨，以400rpm的转速研磨6小时以上，充分混合。混合完毕之后，取出混合好的粉末，添加相同质量的酒精研磨至稀稠状态，随后加入浓度60％PTFE乳浊液1.6g，充分研磨混合，得到块状前躯体，将块状前躯体再次粉碎至直径为1mm～2mm颗粒，然后将粉碎后的颗粒放入烘箱，70℃干燥8小时，将干燥后的粉末，称量一定质量的材料，放入3cm X 3cm模具中压制成型，在45MPa压力下机械压制5分钟，得到厚度为0.7mm复合锌负极，这种配方得到的复合锌负极循环寿命如图5所示，由图上可以看出，循环寿命稳定，充放电次数达1200次以上。
实施例3
将10g锌粉、2g乙炔黑和2g石墨精确称量，并加入0.5g的金属铋，然后放入高能球磨机进行研磨，以400rpm的转速研磨6小时以上，充分混合。混合完毕之后，取出混合好的粉末，添加相同质量的酒精研磨至稀稠状态，随后加入浓度60％PTFE乳浊液1.6g，充分研磨混合，得到块状前躯体，将块状前躯体再次粉碎至直径为1mm～2mm颗粒，然后将粉碎后的颗粒放入烘箱，70℃干燥8小时，将干燥后的粉末，称量1.8g，放入3cm X 3cm模具中压制成型，压力50MPa下机械压制4分钟，得到厚度为0.9mm的复合锌负极，通过这种方式制备的复合锌负极，电池容量显著提高。图6为实施例3中制备的复合锌负极及其他复合锌负极充电容量变化曲线，从图6中可知，加入第三相金属掺杂后的复合锌负极，具有更高的比容量。
对比例1
将锰酸锂(LiMn2O4)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)+酒精、乙炔黑(8:1:1)均匀搅拌制成浆料。涂布于钢箔之上并进行干燥，由此制成正极片。将得到的正极片切成直径为16mm的圆片，以未修饰的金属锌为负极(厚度为0.1mm)，玻璃纤维膜作为隔膜，1mol/L硫酸锌+1mol/L硫酸锂的溶液为电解液，上述锰酸锂为正极组装全电池。
对比例2
将10g锌粉分别和2g乙炔黑、2g活性炭、2g石墨精确称量，得到三种成分的复合锌负极比例，然后分别放入高能球磨机进行研磨，以400rpm的转速研磨6小时以上，充分混合。混合完毕之后，取出混合好的粉末，添加相同质量的酒精研磨至稀稠状态，随后加入浓度60％PTFE乳浊液1.4g，充分研磨混合，得到块状前躯体，将块状前躯体再次粉碎至直径为1mm～2mm颗粒，然后将粉碎后的颗粒放入烘箱，70℃干燥8小时，将干燥后的粉末，称量1.8g，放入3cm X 3cm模具中压制成型，压力50MPa下机械压制5分钟，得到厚度为0.9mm的三种复合锌负极。图7为对比例2中制备得到的三种只含有一种碳材料掺杂复合锌负极充电容量变化曲线，从图中可以看出，复合锌负极含有一种碳材料掺杂，以其装配得到的电池容量衰减较快。
对比例3
将10g锌粉、0.5g的金属铋精确称量，然后放入高能球磨机进行研磨，以400rpm的转速研磨6小时以上，充分混合。混合完毕之后，取出混合好的粉末，添加相同质量的酒精研磨至稀稠状态，随后加入浓度60％PTFE乳浊液1.6g，充分研磨混合，得到块状前躯体，将块状前躯体再次粉碎至直径为1mm～2mm颗粒，然后将粉碎后的颗粒放入烘箱，70℃干燥8小时，将干燥后的粉末，称量1.8g，放入3cm X 3cm模具中压制成型，压力50MPa下机械压制5分钟，得到厚度为0.6mm的复合锌负极。图8为对比例3中制备得到的只含有第三相掺杂复合锌负极充电容量变化曲线，从图中可以看出，复合锌负极仅有第三相掺杂，以其装配得到的电池反应不稳定，容量衰减较快。

Claims (10)

1.一种具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述具有多相材料复合锌负极的组分包括70～99wt%锌粉、1～30wt%碳材料和0～10wt%第三相材料，各组分质量百分比之和为100wt%；
所述碳材料为石墨、乙炔黑、活性炭粉中的至少两种；所述第三相材料为无机金属粉体，优选为铋、镓和铟中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述具有多相材料复合锌负极的组分包括70～89wt%锌粉、10～30wt%碳材料和1～10wt%第三相材料，各组分质量百分比之和为100wt%。
3.根据权利要求1或2所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述锌粉的粒径为1～100μm，优选为10～20μm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述碳材料的粒径为100nm～100μm，优选为100nm～10μm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述第三相材料的粒径不超过200μm，优选为100nm～150μm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述具有多相材料复合锌负极的组分中还包括粘结剂，所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚乙烯醛缩丁醇和聚四氟乙烯中的至少一种，占复合锌负极总质量5～15 wt%。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的具有多相材料复合锌负极，其特征在于，所述具有多相材料复合锌负极的厚度不超过1.5mm，优选为0.5～1.5mm。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的具有多相材料复合锌负极的制备方法，其特征在于，包括：
将锌粉、碳材料、第三相材料和粘结剂按照质量比混合，得到块状前驱体；
将所得块状前驱体二次粉碎，得到前驱体粉末；
将所得前驱体粉末压制成型，再经干燥，得到所述具有多相材料复合锌负极。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体粉末的粒径为1～2mm。
10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60～80℃，时间为8～12小时。
CN201810317251.0A 2018-04-10 2018-04-10 一种具有多相材料复合锌负极 Pending CN110364692A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810317251.0A CN110364692A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种具有多相材料复合锌负极

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810317251.0A CN110364692A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种具有多相材料复合锌负极

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110364692A true CN110364692A (zh) 2019-10-22

Family

ID=68212708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810317251.0A Pending CN110364692A (zh) 2018-04-10 2018-04-10 一种具有多相材料复合锌负极

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110364692A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022179018A1 (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 海南大学 一种用于锌离子储能器件的锌碳复合电极材料的制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6841302B2 (en) * 2001-09-17 2005-01-11 The Gillette Company Alkaline cell with improved cathode
CN101136470A (zh) * 2006-09-01 2008-03-05 比亚迪股份有限公司 锌电极以及包含所述锌电极的碱性二次电池
CN101515642A (zh) * 2009-03-18 2009-08-26 中南大学 一种密封锌镍二次电池负极及使用此负极的密封锌镍二次电池的前处理方法
CN101783419A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 清华大学深圳研究生院 一种可充电的锌离子电池
CN102263260A (zh) * 2011-06-21 2011-11-30 中南大学 一种锌基多元水滑石在制备锌镍二次电池锌负极中的应用
CN102629681A (zh) * 2012-04-12 2012-08-08 海博瑞恩电子科技无锡有限公司 一种基于粉体的电极成型方法
CN102903917A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 清华大学 一种水溶液电解液可充电锌离子电池
CN103280559A (zh) * 2013-03-06 2013-09-04 广州市兆拓实业有限公司 一种密封式锌镍二次电池锌负极和电池及制备方法
CN104067437A (zh) * 2012-02-06 2014-09-24 日本碍子株式会社 锌二次电池
CN104701521A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 常州优特科新能源科技有限公司 碱性锌锰贮备式二次电池
CN105070901A (zh) * 2015-07-16 2015-11-18 张家港智电芳华蓄电研究所有限公司 一种锌锂锰水体系二次电池的制备方法
CN107346815A (zh) * 2016-05-06 2017-11-14 成都中科来方能源科技股份有限公司 锌锂锰水体系二次电池及其制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6841302B2 (en) * 2001-09-17 2005-01-11 The Gillette Company Alkaline cell with improved cathode
CN101136470A (zh) * 2006-09-01 2008-03-05 比亚迪股份有限公司 锌电极以及包含所述锌电极的碱性二次电池
CN101783419A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 清华大学深圳研究生院 一种可充电的锌离子电池
CN101515642A (zh) * 2009-03-18 2009-08-26 中南大学 一种密封锌镍二次电池负极及使用此负极的密封锌镍二次电池的前处理方法
CN102263260A (zh) * 2011-06-21 2011-11-30 中南大学 一种锌基多元水滑石在制备锌镍二次电池锌负极中的应用
CN104067437A (zh) * 2012-02-06 2014-09-24 日本碍子株式会社 锌二次电池
CN102629681A (zh) * 2012-04-12 2012-08-08 海博瑞恩电子科技无锡有限公司 一种基于粉体的电极成型方法
CN102903917A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 清华大学 一种水溶液电解液可充电锌离子电池
CN103280559A (zh) * 2013-03-06 2013-09-04 广州市兆拓实业有限公司 一种密封式锌镍二次电池锌负极和电池及制备方法
CN104701521A (zh) * 2013-12-05 2015-06-10 常州优特科新能源科技有限公司 碱性锌锰贮备式二次电池
CN105070901A (zh) * 2015-07-16 2015-11-18 张家港智电芳华蓄电研究所有限公司 一种锌锂锰水体系二次电池的制备方法
CN107346815A (zh) * 2016-05-06 2017-11-14 成都中科来方能源科技股份有限公司 锌锂锰水体系二次电池及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
肖淑娟: "《普通化学》", 31 August 2014, 成都：电子科技大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022179018A1 (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 海南大学 一种用于锌离子储能器件的锌碳复合电极材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108520985B (zh) 一种提高锌电池循环寿命的方法及其应用
CN110690436B (zh) 一种负极材料、其制备方法及制得的负极极片和锂离子电池
CN110828883A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法和电动车辆
CN112670516A (zh) 三维复合集流体及其制备方法
CN108767263B (zh) 一种改性金属锂负极铜箔集流体的制备方法及应用
CN106025194B (zh) 一种黑磷基复合负极材料及其制备方法
CN103560233A (zh) 一种锂离子电池负极材料碳包覆的硅石墨及其制备方法
CN112687865A (zh) 一种锂离子电池负极浆料、其制备方法和用途
CN112736245B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN110364660B (zh) 一种水系锌离子电池复合隔膜及制备方法
CN111048749B (zh) 一种负极极片、锂离子电池及其制造方法
CN110600680A (zh) 一种正极浆料及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池
CN114583174A (zh) 一种钠离子电池及其制备方法
CN110767936A (zh) 一种锂金属负极用固态电解质及其制备方法
CN109873111B (zh) 一种高比表面积金属锂负极及其制备和应用
CN204885286U (zh) 一种高安全性的金属锂负极
CN110364692A (zh) 一种具有多相材料复合锌负极
CN108767193B (zh) 含低溶胀石墨涂层的正极和锂电池
CN107093718B (zh) 一种耐低温的长寿命锂离子电池
CN107425181A (zh) 一种氧化锰/淀粉基硬碳复合负极材料的制备方法
CN114927692A (zh) 负极材料的粘结剂和电化学装置
CN114883749A (zh) 一种含氟隔膜、负极界面修饰材料以及对负极材料进行界面修饰的方法和电池
CN109273670A (zh) 一种具有高比表面介孔保护膜的金属锂负极及其制备方法
CN114188541A (zh) 一种锂离子电池正极电极片及其制备方法
CN111499995A (zh) 聚合物复合膜及其制备方法、复合电极片及其制备方法和锂金属二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191203

Address after: 310001 Building 5, No. 2159-1 Yuhangtang Road, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd.

Applicant after: Shanghai Silicates Institute, the Chinese Academy of Sciences

Applicant after: Zhejiang zheneng Venture Capital Co., Ltd

Applicant after: Shanghai Jinxi Energy Technology Co., Ltd

Address before: 200050 No. 1295 Dingxi Road, Shanghai, Changning District

Applicant before: Shanghai Silicates Institute, the Chinese Academy of Sciences

Applicant before: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200110

Address after: 311251 Tan Jiaduo Community, Linpu Town, Xiaoshan District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant after: Zhejiang zheneng Zhongke Energy Storage Technology Co.,Ltd.

Address before: 310001 Building 5, No. 2159-1 Yuhangtang Road, Wuchang Street, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Applicant before: ZHEJIANG ENERGY R & D INSTITUTE Co.,Ltd.

Applicant before: Shanghai Silicates Institute, the Chinese Academy of Sciences

Applicant before: Zhejiang zheneng Venture Capital Co., Ltd

Applicant before: Shanghai Jinxi Energy Technology Co., Ltd

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191022