[发明专利]一种有效抑制锌枝晶的凝胶电解质及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种有效抑制锌枝晶的凝胶电解质，其特征在于，原料包括：电解质溶液、聚合物水凝胶、锂皂石；具体为将锂皂石在电解质溶液中混合均匀后，在聚合物水凝胶形成过程中加入。

2.根据权利要求1所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质，其特征在于，所述的聚合物水凝胶为：聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸水凝胶中的一种；所述的电解质溶液为：硫酸锌、蒸馏水和硫酸锰混合制备而成。

3.根据权利要求1或2所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质，其特征在于，所述聚合物水凝胶的原料包括聚合物单体、引发剂、交联剂；

所述聚合物单体为：丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾，交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺；

所述聚合物单体为：六聚乙二醇和甘油，引发剂为二甲氨基吡啶，交联剂为二乙烯基砜；

所述聚合物单体为：聚乙烯醇，引发剂为NaOH，交联剂为环氧氯丙烷。

4.根据权利要求1所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质，其特征在于，所述的锂皂石的加入量为电解质溶液的质量的0.1%~40%。

5.根据权利要求3所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质，其特征在于，所述的锂皂石与聚合物单体的质量比为：40-800:1200-1960。

6.权利要求1所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）电解质溶液的配置：硫酸锌、蒸馏水和硫酸锰混合制备而成；

（2）聚合前体混合液的制备：将锂皂石加入部分电解质溶液中，均匀分散后，加入聚合物单体，继续搅拌，得溶液1；同时将交联剂加入部分电解质溶液中，分散均匀，得溶液2；另外将引发剂加入剩余电解质溶液中，分散均匀，得溶液3；将溶液2、溶液3加入到溶液1中，形成均一的聚合前体混合液；

（3）复合凝胶电解质的聚合：将聚合前体混合液注入模具中，用金属铝箔包裹避光，60~80℃聚合1-3 h，获得聚合物-Lap复合水凝胶电解质。

7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）的电解质溶液为2 mol/LZnSO₄和0.2 mol/L MnSO₄的混合水溶液。

8.权利要求1所述的有效抑制锌枝晶的凝胶电解质在水系锌离子电池中的应用。