[发明专利]一种用于透明储能电池集流体与电极材料之间抗氢增强保护方法

说明书

本发明公开了一种用于透明储能电池集流体与电极材料之间抗氢增强保护方法，包括首先在导电透明集流体上涂敷电极材料，高温烧结成电极材料薄膜；其次，配置电沉积高分子抗氢保护层所需的电解液溶液；再将电解液溶液放入玻璃电解池，以透明集流体上的电极材料薄膜为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞为参比电极，以100mv/s的扫速在0～+1.5v电压下扫60～80圈，扫描完成后将工作电极用乙醇冲洗，并在空气中150摄氏度下固化30分钟得到“保护层+导电透明集流体/电极材料”结构，本发明通过电化学方法在导电透明集流体与电极材料之间制备电聚合高分子抗氢保护层，构筑以透明集流体为电极的电池，可以在此电池上进行透光性实验，并且使得透明集流体的应用得到扩展。

技术领域

本发明涉及电化学储能领域，尤其涉及一种用于透明储能电池集流体与电极材料之间抗氢增强保护方法。

背景技术

水系离子电池由于具有成本低廉，安全性高，离子迁移快等特点在当前研究中越来越受到重视。在传统的水系氢离子储能电池中，其工作电极基底常采用铜片、钛片、钛板等不透明材料作为集流体涂敷电极材料，这使得在对电池进行检测与查看时不能直接观察，需要借助其它复杂技术手段。

直接通过烧结的方法直接在透明导电集流体上制备电极材料，这种“透明导电集流体/电极材料”异质结构独特、性能出众，其最大的优势是在宽波段近乎透明，为储能电池中常用的其它材料所不具备的，同时，制备过程不需要导电剂和粘结剂，减少其带来的副反应，不需要复杂昂贵的设备，做到一步制备。水系氢离子电池中广泛使用酸性电解液，能提供大量氢离子。水系离子储能电池采用这种“透明导电集流体/电极材料”异质结构时，由于氢离子对导电透明集流体与电极材料之间界面腐蚀攻击，造成结构、性能失效。因此水系氢离子电池中目前还不能使用“透明导电集流体/电极材料”异质结构作为电极。本发明以独特的原位电活性触发聚合高分子层保护技术，可以使得透明基底与电极材料之间更加稳定，抑制氢离子攻击，制备一种耐氢离子冲击、抗剥离的负极材料/导电基底的高性能的核心负极部件，使得水系透明储能电池获得可观的容量。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种用于透明储能电池集流体与电极材料之间抗氢增强保护方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种用于透明储能电池集流体与电极材料之间抗氢增强保护方法，该包括以下步骤：

(1)在导电透明集流体上涂敷电极材料，高温烧结成电极材料薄膜；

(2)配置电沉积高分子抗氢保护层所需的电解液溶液；

(3)将步骤(2)中的电解液溶液放入玻璃电解池，以步骤(1)中的透明集流体上的电极材料薄膜为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞为参比电极，以100mv/s的扫速在0～+1.5v电压下扫60～80圈，扫描完成后将工作电极用乙醇冲洗，并在空气中150摄氏度下固化30分钟得到“电聚合高分子抗氢保护层+导电透明集流体/电极材料”结构。

优选的，所述步骤(1)中使用的导电透明集流体为F掺杂SnO₂导电玻璃、F掺杂氧化铟锡导电玻璃、F掺杂掺Al氧化锌透明导电玻璃和F掺杂柔性高分子导电薄膜中的一种。

优选的，所述步骤(2)中的电解液溶液为含有聚苯醚电聚合高分子溶液。

优选的，所述步骤(3)中的“保护层+导电透明集流体/电极材料”结构与正极材料组成半电池或全电池，在醋酸酸性溶液中获得充放电容量。

本发明有益效果：

1.本发明通过电化学方法得到电聚合高分子抗氢保护层，制备一种耐氢离子冲击、抗剥离的负极材料/导电基底的高性能的核心负极部件，解决在水系离子储能电池中导电透明集流体与电极材料之间易受电解液中氢离子攻击导致电极材料脱落集流体的问题。