[发明专利]一种合金骨架支撑锌金属负极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种合金骨架支撑锌金属负极，其特征在于，包括改性三维集流体及其表面的锌复合层，所述改性三维集流体包括三维集流体基底及其表面包覆的锌基合金层。

2.根据权利要求1所述的合金骨架支撑锌金属负极，其特征在于，所述三维集流体基底为不锈钢网、镍网、钛网、铜网、碳网中的一种。

3.根据权利要求1所述的合金骨架支撑锌金属负极，其特征在于，所述锌基合金层包括锌铜合金和锌银合金中的一种或多种；

所述锌铜合金包括Cu₅Zn₈和CuZn₅中的一种或多种，所述锌银合金为AgZn₃。

4.一种合金骨架支撑锌金属负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将三维集流体基底进行前处理；

步骤2：配置含锌离子及合金元素离子的混合溶液作为电解液；

步骤3：将步骤1得到的三维集流体作工作电极，锌片作对电极，在步骤2得到的电解液中进行沉积处理，即得改性三维集流体；

步骤4：将步骤3得到的改性三维集流体作为正极，与锌箔组装成电池，进行放电处理，实现改性三维集流体与锌的复合，即得合金骨架支撑锌金属负极。

5.根据权利要求4所述的合金骨架支撑锌金属负极的制备方法，其特征在于，所述前处理具体为：将三维集流体基底裁剪，然后依次用酸、水、醇超声清洗，再干燥。

6.根据权利要求4所述的合金骨架支撑锌金属负极的制备方法，其特征在于，所述电解液中，合金元素离子包括铜离子和银离子中的一种；所述合金元素离子与锌离子的摩尔浓度比为1:25～100。

7.根据权利要求4所述的合金骨架支撑锌金属负极的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，沉积电流密度为1～9mA cm^-2，沉积时间为5min。

8.根据权利要求4所述的合金骨架支撑锌金属负极的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，放电处理为：0.2～0.4mA cm^-2的恒流放电12.5～25h。

9.一种合金骨架支撑锌金属负极的应用，其特征在于，将如权利要求1～3任一项所述的合金骨架支撑锌金属负极或权利要求4～8任一项所述方法制备得到的合金骨架支撑锌金属负极与锌箔组装成非完全对称电池。

10.一种合金骨架支撑锌金属负极的应用，其特征在于，如权利要求1～3任一项所述的合金骨架支撑锌金属负极或权利要求4～8任一项所述方法制备得到的合金骨架支撑锌金属负极作负极，CNT-MnO₂作正极，组装成水系锌离子电池。