[发明专利]一种3D多孔锌负载集流体、亲钠或钾的电池负极及其制备和应用有效
| 申请号： | 201810925512.7 | 申请日： | 2018-08-14 |
| 公开（公告）号： | CN110828828B | 公开（公告）日： | 2021-04-27 |
| 发明（设计）人： | 洪波;赖延清;范海林;高春晖;董庆元;张治安;张凯;方静 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | H01M4/66 | 分类号： | H01M4/66;H01M4/80;H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/054 |
| 代理公司： | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人： | 盛武生;魏娟 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多孔 负载 流体 电池 负极 及其 制备 应用 | ||
1.一种3D多孔锌负载集流体，其特征在于：包括3D多孔集流体以及复合在3D多孔集流体骨架上的金属锌；
所述的3D多孔锌负载集流体的制备方法为：
将3D多孔集流体为工作电极，以锌为对电极，在镀锌液中进行电镀，在3D多孔集流体的骨架上沉积金属锌，制得3D多孔锌负载集流体；
所述的镀锌液为包含锌盐、质子酸和表面活性剂的水溶液；其中，锌盐的含量为5～50g/L；
所述的质子酸的含量为5～80g/L；
所述的表面活性剂的含量为0.02～0.4g/L。
2.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：3D多孔集流体为3D多孔金属集流体或多孔碳集流体；
其中，所述的3D多孔金属集流体的材料为钛、铜、镍、铁、钴、锰中的至少一种；
所述的3D多孔碳集流体的材料为碳纸、碳布、石墨烯纸、碳纳米管纸中的至少一种。
3.如权利要求2所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔金属集流体为多孔镍；
所述的3D多孔碳集流体的材料为碳纳米管纸。
4.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的厚度为5～800μm。
5.如权利要求4所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的厚度为10～300μm。
6.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的孔隙率为10～90％。
7.如权利要求6所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的孔隙率为30～70％。
8.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的孔间距为0.2～400μm。
9.如权利要求8所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的3D多孔集流体的孔间距为0.4～300μm。
10.如权利要求1～9任一项所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：复合在骨架上的金属锌呈颗粒状。
11.如权利要求10所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：金属锌的颗粒度为10～200nm。
12.如权利要求11所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：金属锌的颗粒度为20～100nm。
13.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，锌盐的含量为15～45g/L。
14.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，所述的质子酸的含量为25～60g/L。
15.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，所述的表面活性剂的含量0.05～0.3g/L。
16.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，所述的锌盐为硫酸锌，氯化锌，乙酸锌，硝酸锌，氧化锌中的至少一种。
17.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，所述的质子酸为盐酸，硫酸，硝酸，乙酸中的至少一种。
18.如权利要求1所述的3D多孔锌负载集流体，其特征在于：所述的镀锌液中，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。
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