[发明专利]一种废旧布料作为基体的柔性锌空电池的制备方法

说明书

本发明提供一种废旧布料作为基体的柔性锌空电池的制备方法，包括如下步骤：将氢氧化钴电沉积在碳膜上并热处理为四氧化三钴作为正极，在化学镀铜废旧面料上镀锌作为负极，PVA与氢氧化钾的胶体作为隔膜和电解质，然后采用塑料膜塑封封装，即得柔性电池。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1.PVA与氢氧化钾的胶体作为隔膜和电解质，不使用液体电解质，既可有效防止漏液，又可与碳布正极粗糙表面紧密贴合，增加导电效率。2.电镀锌使用特殊碱性镀锌液镀锌配方，大大提升镀锌质量。3.负极原料为废弃面料，可避免废弃物品浪费，有环保作用。

技术领域

本发明涉及一种废旧布料作为基体的柔性锌空电池的制备方法，属于能源器件技术领域。

背景技术

随着生活方式的改变、电子技术的发展，柔性可穿戴电子器件正在进入人们的视线。传统的电池无法进行弯折，不能满足电子产品整体轻薄，柔软的要求。与柔性可穿戴电子产品匹配的柔性储能器件开发对于柔性可穿戴电子器件的发展具有至关重要的作用。

目前，市面上已经出现一些小型的，具有一定弯曲程度的柔性电池，例如柔性的中性锌锰电池，软包锂电池等等。这些电池都存在着能量密度较低的缺陷。然而，锌空电池的理论能量密度可以达到1084 Wh/kg，是锂离子电池的3~5倍，可作为理想的柔性电池体系。

采用胶体电解质代替传统的液体电解质，可与该电池的碳布紧密接触，提高效率，同时胶体电解质具有一定的强度，可以在电池弯曲后提供回复力。

本电池负极可使用布料等不导电基体镀锌作为负极，既保证柔性，又能够对废旧面料进行回收利用，成本低于其他柔性电池，性能优于其他柔性电池。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种废旧布料作为基体的柔性锌空电池的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种废旧布料作为基体的柔性锌空电池的制备方法，包括如下步骤：将氢氧化钴电沉积在碳膜上并热处理为四氧化三钴作为正极，PVA与氢氧化钾的胶体作为隔膜和电解质，废旧面料上经氯化亚锡和氯化钯溶液敏化后化学镀铜后在特制碱性镀锌液中电沉积锌作为负极，然后采用带孔塑料膜塑封封装，即得柔性电池。

优选地，所述氢氧化钴电沉积在碳膜的制备方法具体采用以下方法：

1.将碳膜进行清洗处理后，在一定浓度的硝酸钴水溶液中，于20~35℃下进行电镀沉积，清水冲洗干净，放入加热炉中，在一定温度下进行热处理。

优选地，所述硝酸钴的浓度为0.01~0.1mol/L。

优选地，所述电镀沉积的电压为1~1.2V，沉积时间为5~15min。

优选地，所述热处理温度为200~400℃，热处理时间为60~180min。

优选地，所述含氢氧化钾胶体的制备方法具体采用以下方法：

6.将一定量的聚乙烯醇粉末加入到一定浓度10ml氢氧化钾的溶液中，加热搅拌，随后凝固形成胶体电解质。

优选地，所述氢氧化钾浓度为0.05~0.15g/ml。

优选地，所述在布料上镀锌的制备方法具体采用以下方法：

9.将废弃布料进行清洗处理后先后浸泡在氯化亚锡和氯化钯溶液中敏化后进行工业镀铜。将所得铜布浸泡在氯化锌和氢氧化钾碱溶液中，于25~30℃电化学镀锌。

优选地，所述的氯化亚锡溶液的浓度为10~15g/L，并加入36.5%的盐酸，浓度为30~60mL/L；所述的氯化钯溶液的浓度为0.3~0.8g/L，并加入36.5%的盐酸，浓度为15~30mL/L。