[发明专利]超长循环寿命柔性杂化锌电池及其制备方法

权利要求书

1.一种超长循环寿命柔性杂化锌电池，其包括正极、负极以及介于两者之间的含有阴阳离子并具有离子导电性的水凝胶电解质组成，其特征在于，所述负极采用锌箔或者以锌元素为主的活性材料制成，所述正极为能与氢氧根离子发生氧化还原反应以及具有催化活性的硒化物材料制成，所述水凝胶电解质为耐碱的聚丙烯酸钠水凝胶电解质。

2.根据权利要求1所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述负极包括柔性导电基底及涂覆在该柔性导电基底上，并以锌元素为主的活性材料，该活性材料是用锌粉或氧化锌粉和导电剂以及粘结剂混合制成的膜状材料。

3.根据权利要求2所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述柔性导电基底选自铜、不锈钢、钛、石墨纸、锌、银、碳布、碳纳米纤维纸中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述负极为锌箔。

5.根据权利要求1所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述正极为碳负载镍钴硒化物材料。

6.根据权利要求5所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述碳负载镍钴硒化物材料包括碳材料基底及在该碳材料基底表面涂覆、水热合成或者电沉积的镍钴硒化物。

7.根据权利要求5所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述聚丙烯酸钠水凝胶电解质在碱性电解液中浸润过。

8.根据权利要求7所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，所述碱性电解液为添加乙酸锌或氧化锌的氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂溶液。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的超长循环寿命柔性杂化锌电池，其特征在于，其通过OH^-嵌入/脱出和OER/ORR两种机理来存储能量。

10.一种超长循环寿命柔性杂化锌电池制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：以碳负载镍钴硒化物材料为正极，匹配锌箔作为负极和耐碱的聚丙烯酸钠作为水凝胶电解质，利用OH^-可逆嵌入和脱出，在碳载镍钴硒正极材料表面实现Co(II)/Co(III)/Co(IV)和Ni(II)/Ni(III)的赝电容反应，当电池与空气接触时，碳负载镍钴硒化物材料作为锌空电池的催化剂，利用OER/ORR反应实现电荷存储和释放。