一种氨基磺酸盐型电解质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电化学材料技术领域，IPC分类号为H01M10/38，具体涉及一种氨基磺酸盐型电解质及其制备方法。所述一种氨基磺酸盐型电解质的制备原料，按重量份计，包括：氨基磺酸盐50

【技术实现步骤摘要】
一种氨基磺酸盐型电解质及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学材料
，IPC分类号为H01M10/38，具体涉及一种氨基磺酸盐型电解质及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着持续的能源消耗及环境污染的加剧，可再生清洁能源对于社会的发展尤为重要，电化学储能技术作为一种清洁储能技术，得到了广泛的应用，其中锂离子电池具有良好的循环稳定性及较低的自放电性能得到广泛使用，然而其成本高，使用过程中存在不安全因素使其无法被广泛使用。
[0003]水系锌离子电池使用水溶液作为电解质，具有导电性高、安全不易燃、制备相对简单的特点，近年来引起人们的关注，发展锌离子电池电解质技术，有望解决锌离子电池中存在的金属锌界面稳定性差、枝晶现象、界面副反应等方面的问题，进而将锌离子电池大规模应用到储能领域逐步取代铅酸电池。
[0004]专利CN112652825A公开了一种低成本的水系锌离子电池电解质及其制备方法与应用，其电解质制备原料包括可溶性锌盐和氟化盐添加剂，将氟化盐添加剂粉末加入可溶性锌盐中，搅拌均匀，制备得到水系锌离子电池电解质，解决了锌离子电池应用过程中存在不可控的枝晶生长与不可逆的副反应的问题，但其应用于锌离子电池，电池循环能力较差。
[0005]专利CN113097576A公开了一种保护含钒化合物正极的水系锌离子电池电解及其用途，水系锌离子电池电解质制备原料包括可溶性锌盐、有机添加剂及水，所制备的水系电解质装配成锌
‑
含钒化合物电池拥有良好的倍率性能和稳定的循环性能，但其应用于锌
‑
含钒化合物电池在小电流充放电领域，应用范围较小。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种氨基磺酸盐型电解质，其制备原料，按重量份计包括：氨基磺酸盐12
‑
395份、溶剂100
‑
200份、芳香化合物10
‑
20份、稳定剂15
‑
20份。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述氨基磺酸盐为氨基磺酸锌，氨基磺酸锂，氨基磺酸锰、氨基磺酸铵，氨基磺酸镍，氨基磺酸钠中的一种或多种的组合；
[0008]作为一种更优选的技术方案，所述氨基磺酸盐为氨基磺酸锌、氨基磺酸钠的复配，其质量比为1.4
‑
1.7：1.3
‑
1.5；
[0009]作为一种优选的技术方案，所述溶剂为有机溶剂与水的组合；
[0010]作为一种优选的技术方案，所述水的添加量，按重量份计为90
‑
120份；
[0011]作为一种优选的技术方案，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲醇、二甲基亚砜、甲酰胺、异丙醇、甲酸甲酯、三氯甲烷中的一种或多种的组合；
[0012]作为一种更优选的技术方案，所述溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的复配，其质量比为0.3
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0.6：0.4
‑
0.7；
[0013]作为一种优选的技术方案，所述芳香化合物为乙酰苯胺与N
‑
甲基
‑
N
‑
亚硝基苯胺的复配其质量比为0.5
‑
0.7：0.9
‑
1.2；
[0014]作为一种优选的技术方案，所述稳定剂为聚丙烯酰胺、聚碳酸酯、聚己内酰胺、聚丙烯酸酯、聚环氧乙烷、聚甲基丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种的组合；
[0015]作为一种更优选的技术方案，所述稳定剂为聚丙烯酸甲酯与聚甲基丙烯酸甲酯的复配，其质量比为1.1
‑
1.4：0.9
‑
1.2。
[0016]本专利技术的第二方面提供了一种氨基磺酸盐型电解质的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)将氨基磺酸盐、溶剂、芳香化合物置于玻璃钢材质的圆桶容器中，进行搅拌，搅拌时间为2h
‑
3h，得混合物备用；
[0018](2)向(1)中容器加入稳定剂，进行搅拌，搅拌时间为2h
‑
3h，过滤得到混合滤液，将其置于密闭高温容器中进行高温处理，加热搅拌，加热温度为150℃
‑
200℃，搅拌时间为3h
‑
4h，冷却至室温，制备得到产物。
[0019]有益效果
[0020](1)通过将氨基磺酸盐、溶剂、芳香化合物、聚合物、稳定剂在高温下进行混合，制备得到一种氨基磺酸盐型电解质，将其应用于锌离子电池后，可有效减少电池副反应，提升锌离子电池的容量、保持率及电池循环能力，应用前景广阔。
[0021](2)本专利技术通过加入氨基磺酸盐可提升所制得一种氨基磺酸盐型电解质用于离子电池后电池的循环能力，尤其是氨基磺酸盐为氨基磺酸锌、氨基磺酸钠的复配，其质量比为1.4
‑
1.7：1.3
‑
1.5时，所制得一种氨基磺酸盐型电解质用于锌离子电池后电池循环性能优异，原因可能是氨基磺酸锌的可提供电离态的Zn
2+
，促进锌负电极表面锌离子的传输，增加锌负电极容量，诱导Zn
2+
均匀沉积，氨基磺酸钠可提供电离态的Na
2+
，可在锌负电极表面形成带正电荷的静电屏蔽层，通过静电屏蔽效应，抑制锌支晶的产生，氨基磺酸锌、氨基磺酸钠共同作用，可优化锌离子沉积位置，抑制Zn
2+
在锌负电极上的不均匀沉积现象，有效抑制锌支晶的产生，提升所制得一种氨基磺酸盐型电解质用于锌离子电池后电池的循环能力，其与稳定剂为聚丙烯酸甲酯与聚甲基丙烯酸甲酯的复配，其质量比为1.1
‑
1.4：0.9
‑
1.2间具有协同作用，游离态的Zn
2+
吸附于稳定剂交联网络结构表面，可进一步调控锌电极表面锌离子通量分布，诱导其均匀沉积在锌负电极表面，大大减少了锌支晶的产生，且溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的复配，其质量比为0.3
‑
0.6：0.4
‑
0.7时，锌在有机溶剂中具有优异的稳定性，可稳定锌电极，减少副反应的发生，此外，当氨基磺酸盐与芳香化合物(芳香化合物为乙酰苯胺与N
‑
甲基
‑
N
‑
亚硝基苯胺的复配其质量比为0.5
‑
0.7：0.9
‑
1.2)其重量比为4:1时，氨基磺酸盐、溶剂、芳香化合物、稳定剂间的化学相容性好，四者搅拌混合经高温处理后制备得到的熔融态的氨基磺酸盐型电解质用于锌离子电池后，可最大程度减少锌离子电池中副反应及锌枝晶的产生，提升所制得一种氨基磺酸盐型电解质用于离子电池后电池的循环能力。
[0022](3)本专利技术通过加入稳定剂可提升所制得一种氨基磺酸盐型电解质用于锌离子电池后电池的容量及保持率，尤其是稳定剂为聚丙烯酸甲酯与聚甲基丙烯酸甲酯的复配，聚丙烯酸甲酯分子量为176.215，聚甲基丙烯酸甲酯分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，按重量份计，制备原料包括：氨基磺酸盐12
‑
395份、溶剂100
‑
200份、芳香化合物10
‑
20份、稳定剂15
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20份。2.根据权利要求1所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述氨基磺酸盐为氨基磺酸锌，氨基磺酸锂，氨基磺酸锰、氨基磺酸铵，氨基磺酸镍，氨基磺酸钠中的一种或多种的组合。3.根据权利要求2所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述氨基磺酸盐为氨基磺酸锌、氨基磺酸钠的复配，其质量比为1.4
‑
1.7：1.3
‑
1.5。4.根据权利要求1所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述溶剂为有机溶剂与水的组合。5.根据权利要求4所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、甲醇、二甲基亚砜、甲酰胺、异丙醇、甲酸甲酯、三氯甲烷中的一种或多种的组合。6.根据权利要求5所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的复配，其质量比为0.3
‑
0.6：0.4
‑
0.7。7.根据权利要求1所述的一种氨基磺酸盐型电解质，其特征在于，所述芳香化合物为乙酰苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉豪，李政文，黎少伟，李思睿，马骏，
申请(专利权)人：广州倬粤电能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：