一种聚合物-二维纳米片复合材料水系锌离子电池负极保护层的制备方法

一种聚合物-二维纳米片复合材料水系锌离子电池负极保护层的制备方法

技术类型 : 专利

专利所属地 :中国

公开号 :CN202410983184.1

技术成熟度 :正在研发

转让方式 :技术转让

交易价格:面议

应用领域 : 专用化学产品制造

技术领域 :新材料

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成果概况
简介
本发明属于新能源技术领域,涉及一种聚合物-二维纳米片复合材料水系锌离子电池负极保护层的制备方法。主要包括以下步骤:将不同种类二维纳米材料,如氧化石墨烯(GO)、离子型共价有机框架纳米片(iCOF)、金属有机框架材料(MOF)、过渡金属碳氮化物(MXene)、蛭石等,与聚醚聚酰胺嵌段共聚物(PEBAX)均匀共混制成复合材料铸膜液;在锌电极表面滴铸、干燥得到复合材料保护层。本发明所用iCOF(Li)纳米片由1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)与2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO-3H)通过相转移聚合法制备,与醋酸锂(LiAC)进行离子交换后制得。其余二维材料及PEBAX可直接购买。通过滴铸法在金属锌表面制得均匀致密的复合材料保护层,操作简单,具备大规模应用潜力。该保护层具有优异的机械性能,能够阻隔电解质对锌负极的腐蚀,抑制析氢反应;所得锌负极可用于水系锌离子电池的制备,复合材料中丰富的官能团能够加速锌离子的去溶剂化过程,促进锌的均匀沉积,避免枝晶生长,实现锌离子电池的长期稳定循环和良好的容量保持率。
专利基本信息
专利名称 一种聚合物-二维纳米片复合材料水系锌离子电池负极保护层的制备方法
专利状态 其他 公开号 CN202410983184.1
申请号 CN118943274A 专利申请日期 2024-07-22
专利授权日期 0001-01-01 专利权届满日 -
专利所属地 中国 专利类型 发明
发明人 天津科技大学
权利人 杨磊鑫, 李洁, 申钰洁, 程博闻, 李凯华
专利摘要 本发明属于新能源技术领域,涉及一种聚合物-二维纳米片复合材料水系锌离子电池负极保护层的制备方法。主要包括以下步骤:将不同种类二维纳米材料,如氧化石墨烯(GO)、离子型共价有机框架纳米片(iCOF)、金属有机框架材料(MOF)、过渡金属碳氮化物(MXene)、蛭石等,与聚醚聚酰胺嵌段共聚物(PEBAX)均匀共混制成复合材料铸膜液;在锌电极表面滴铸、干燥得到复合材料保护层。本发明所用iCOF(Li)纳米片由1,3,5-三甲酰基间苯三酚(Tp)与2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO-3H)通过相转移聚合法制备,与醋酸锂(LiAC)进行离子交换后制得。其余二维材料及PEBAX可直接购买。通过滴铸法在金属锌表面制得均匀致密的复合材料保护层,操作简单,具备大规模应用潜力。该保护层具有优异的机械性能,能够阻隔电解质对锌负极的腐蚀,抑制析氢反应;所得锌负极可用于水系锌离子电池的制备,复合材料中丰富的官能团能够加速锌离子的去溶剂化过程,促进锌的均匀沉积,避免枝晶生长,实现锌离子电池的长期稳定循环和良好的容量保持率。