[发明专利]一种锌负极、制备方法及基于该锌负极的水系锌基电池

权利要求书

1.一种锌负极，其特征在于：包括

锌负极基材以及包覆在所述锌负极基材表面用于导通离子和电子传输的离子、电子混合导体，所述离子、电子混合导体包括离子导体材料和电子导体材料。

2.根据权利要求1所述的一种锌负极，其特征在于：所述锌负极基材包括锌片、多孔锌、锌/碳复合材料及锌合金；

所述锌/碳复合材料中的碳为包含中间相碳微球石墨、天然石墨、膨胀石墨、人造石墨、玻璃碳、碳纤维、硬碳、软碳、活性炭、多孔碳、碳布、碳纸、三维石墨、炭黑、碳纳米管、石墨烯以及以上碳材料的改性材料中的一种或多种的组合；

所述锌合金包括锌与银、铜、金、汞、锡、铝、镁、镉、铅、钛及锑中的一种或多种的组合形成的合金。

3.根据权利要求1所述的一种锌负极，其特征在于：所述离子导体材料包括聚合物/锌盐复合材料、无机材料中的一种或多种的组合；

所述聚合物/锌盐复合材料中的聚合物包括海藻酸钠、纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸及尼龙中的一种或多种的组合；

所述聚合物/锌盐复合材料中的锌盐包括三氟甲磺酸锌、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌、四氟硼酸锌、六氟磷酸锌、六氟砷酸锌、高氯酸锌、双乙二酸硼酸锌、氯酸锌、磷酸锌、硝酸锌、硫酸锌、乙酸锌和氯化锌中的一种或多种的组合；

所述无机材料包括氧化锰、氧化钼、氧化钒、氧化锌、碳酸钙、硫化钼和硫化锌中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的一种锌负极，其特征在于：所述电子导体材料包括导电无机材料和导电聚合物材料的一种或多种的组合；

所述导电无机材料包括金属、金属氧化物和碳材料中的一种或多种的组合；

所述金属包括金、银、铜、锡和铝的一种或多种；

所述金属氧化物包括氧化钌、及有缺陷结构而具有电子导电性质的氧化铝、氧化硅、氧化锰、氧化钛、氧化钼的一种或多种的组合；

所述碳材料包含中间相碳微球石墨、天然石墨、膨胀石墨、人造石墨、玻璃碳、碳纤维、硬碳、软碳、活性炭、多孔碳、碳布、碳纸、三维石墨、炭黑、碳纳米管、石墨烯和以上碳材料的改性材料中的一种或多种的组合；

所述导电聚合物材料包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚3,4-乙烯二氧噻吩、醌及上述导电聚合物衍生物中的一种或多种的组合。

5.一种根据权利要求1所述的锌负极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

取离子导体材料、电子导体材料在溶剂中搅拌均匀，形成溶液，所述溶剂包括去离子水、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺，其中各个材料的质量配比为：离子导体材料：电子导体材料：溶剂=(1～100):(1～10):(1～100)；

将上述溶液涂在锌负极，蒸干溶剂，即形成离子、电子混合导体包覆的锌负极。

6.根据权利要求5所述的一种锌负极的制备方法，其特征在于：所述溶液涂在锌负极的包括使用旋涂机将所述溶液旋涂在锌负极上。

7.根据权利要求5所述的一种锌负极的制备方法，其特征在于：所述溶液涂在锌负极的包括溶液被刮刀以一定厚度刮压涂敷在锌负极上。

8.根据权利要求6所述的一种旋涂机，其特征在于：包括

旋转底座（3）；

旋转台（2），设置在旋转底座（3）上，与其同步转动，所述旋转台（2）的内部设置有容置区（4），且容置区（4）的中心与旋转台（2）的中心重合，所述容置区（4）的中心处上方设置有可拆卸的支撑基台（5），所述支撑基台（5）的底部与容置区（4）设置有间隙，所述间隙的高度大于工件的厚度，且支撑基台（5）的底部设置有出胶口，所述支撑基台（5）上设置有供胶管道（6），所述供胶管道（6）上表面的中心处设置有进胶口（7），所述供胶管道（6）的下表面均匀设置有多个出胶口（8）；

盖板（1），与旋转台（2）连接，且供胶管道（6）固定在盖板（1）的内壁，所述盖板（1）的中部设置有转轴（9），所述转轴（9）的中部设置有胶管入口（10），所述胶管入口（10）与进胶口（7）连通。