[发明专利]一种锌负极改性三维集流体的制备方法及应用

权利要求书

1.一种锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用银镜反应在三维集流体表面沉积纳米银颗粒，得到纳米银修饰三维集流体；

步骤2：利用电化学方法将纳米银修饰三维集流体表面的纳米银颗粒合金化，得到锌银合金层；

步骤3：使用有机溶剂进行清洗，烘干，得到改性三维集流体；其中，

所述的三维集流体为泡沫铜，泡沫镍，不锈钢网中的一种；

所述步骤1具体为：

步骤1.1：将三维集流体用强碱溶液进行浸泡，然后取出清洗；

步骤1.2：将步骤1.1清洗后的三维集流体在银离子溶液中浸泡30～90min；

步骤1.3：配制葡萄糖溶液，并将葡萄糖溶液进行水浴加热，然后将三维集流体从银离子溶液中取出并放入热葡萄糖溶液中浸泡2～20min；

步骤1.4：将银离子溶液加入到热葡萄糖溶液中，继续水浴加热进行银镜反应，反应完成后，取出三维集流体清洗，烘干，得到表面沉积纳米银的纳米银修饰三维集流体；

所述银离子溶液浓度为0.08～0.18mol/L，所述葡萄糖溶液浓度为0.05～0.2mol/L；

所述电化学方法中施加电流密度为0.2～5mA cm^～2，施加电流时间为5～50h。

2.根据权利要求1所述的锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1中，强碱为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂中的一种或多种；所述强碱溶液的质量浓度为10～20wt％，浸泡时间为10～60min；

所述步骤1.3和1.4中，水浴加热温度为50～80℃，进一步优选为60℃；

所述1.4中，银镜反应时间为60～120min。

3.根据权利要求1所述的锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，所述纳米银颗粒的平均粒径范围为60nm～980nm，银的质量占三维集流体质量的3.7～4.9wt％。

4.根据权利要求1所述的锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，所述电化学方法采用扣式电池或电化学工作站中的一种。

5.根据权利要求1所述的锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，所述锌银合金为AgZn₃。

6.根据权利要求1所述的锌负极改性三维集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，有机溶剂包括无水乙醇、丙酮有机溶剂中的一种或多种；

所述烘干条件为真空，温度为50～80℃。

7.一种由权利要求1～6任一项所述方法制备而得的锌负极改性三维集流体。

8.一种由权利要求1～6任一项所述方法制备而得的锌负极改性三维集流体或如权利要求7所述的锌负极改性三维集流体的应用，其特征在于，将所述改性三维集流体与锌金属复合，组装成对称电池；

或将所述改性三维集流体与锌金属复合后作为负极，CNT/MnO₂作正极，组装得到水系锌离子电池。