【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海水电池，尤其涉及一种快速激活海水电池及制备方法。
技术介绍
1、海水电池是利用海水中的盐和淡水之间的离子浓度差来产生电能，一般以镁作负极，氯化银、氯化铅或氯化亚铜作为正极材料，采用干态组装和干态贮存的方式，其优点主要有体积比能量高、储存时间长及安全性好等。
2、现有专利cn01115790.9公开了一种海水提供电能的方法及其制品，其公开了一种以氯化银为正极的水激活电池，通过将银块、硝酸溶液和氯化钠粉末反应生成氯化银沉淀物，再经过滤、纯化、烘干处理得到高纯度的氯化银粉末，将氯化银粉末经高温熔融、冷却脱模以及热轧处理得到氯化银正极，然后以镁或铝合金作为负极组成海水电池。但该方案制备得到的海水电池因不携带电解池，在低温淡水中使用时激活时间较长；同时制备工艺复杂，需要对氯化银粉末进行高温熔融、冷却脱模等处理，对设备以及工艺要求较高。
3、现有专利cn108232194b公开了一种海水电池正极材料及其制备方法和海水电池，海水电池正极材料由导电聚苯胺、稳定剂、导电剂及粘结剂组成，海水电池包括正极、负极和海水电解质，正极由正极材料和集流体构成，负极为镁合金。该方案通过以导电聚苯胺为活性物质的正极与镁铝合金为负极组装成海水电池，可提高放电性能，但该海水电池的激活时间仍较长，且正极材料的制备工艺较为复杂、制备成本较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种快速激活海水电池及其制备方法，以解决现有技术中海水电池激活时间较长以及制备工艺复杂的技术问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种快速激活海水电池的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将集流体浸置于硝酸银溶液中以在集流体表面负载银离子，然后转移至氯化钾溶液中浸置，经烘干、辊压成型，得到氯化银电极；
5、s2、将氯化银电极浸置于盐溶液中，然后在氯化银电极表面负载纳米级氯化钠颗粒；
6、s3、以步骤s2处理后得到的氯化银电极为正极，以镁合金或铝合金为负极，得到海水电池。
7、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s1中，硝酸银溶液浓度为0.6～1mol/l，浸置时间为5～10s；氯化钾溶液浓度为0.6～1mol/l，浸置时间为5～10s。
8、具体地，步骤s1中，促使硝酸银溶液中的银离子在集流体表面沉积形成银层，然后转移到氯化钾溶液中，氯化钾溶液中的氯离子与银离子反应生成氯化银，从而在集流体表面制备氯化银活性层，通过浸泡式溶液法镀覆氯化银层，相比于现有的电镀法，能够实现对氯化银层的均匀覆盖，同时无需电镀设备和电源，工艺流程更为简单。步骤s2中，通过将氯化银电极浸置于盐溶液中，利用盐溶液中的离子与电极表面作用，改善电极表面的亲水性，从而促使纳米级氯化钠颗粒更好的负载在电极表面；然后在氯化银电极表面负载氯化钠颗粒可在电极表面形成电解质层，可以保证电池入水后电解液浓度的快速溶解，缩短电池激活时间；同时纳米级颗粒可更均匀的负载在电极表面，进一步提高电极的反应速率和稳定性。
9、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2中将氯化银电极浸置于盐溶液前，还包括在氯化银电极表面间隔缠绕隔离线。
10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述隔离线为涤纶线，相邻两根隔离线之间的距离为2.0～3.0mm。
11、具体地，通过在氯化银电极表面缠绕隔离线可有效降低电池内阻，同时增加电极表面的有效面积，进而提高纳米级氯化钠颗粒与电极的接触面积，有利于增加纳米级氯化钠颗粒的负载量，提高电池性能。其中以涤纶线为隔离线可提供足够的机械强度和化学稳定性，充分降低电池内阻，限定隔离线的缠绕间距为2.0～3.0mm有利于增加纳米级氯化钠颗粒的负载量。
12、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2中盐溶液为氯化钠溶液，所述氯化钠溶液的浓度为10～20wt％，浸置时间为15～30min。
13、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s2中在氯化银电极表面负载纳米级氯化钠颗粒包括：将饱和氯化钠水溶液与乙醇混合制备纳米级氯化钠溶液，然后将纳米级氯化钠溶液涂覆至氯化银电极表面，经烘干处理，得到负载纳米级氯化钠颗粒的氯化银电极。
14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述饱和氯化钠水溶液与乙醇的体积比为(1～2):1。
15、在以上技术方案的基础上，优选的，步骤s3中，还包括负极进行打孔处理，打孔的孔径为1～2mm，打孔面积为负极面积的10％～20％。
16、具体地，对负极进行打孔处理，可加速海水中的离子传输和水分子的快速贯通，从而提高电池的输出功率和电能转化效率。一般来说，孔径越大或打孔面积越大，水分子穿过孔洞的速度就越快，离子传输的速度也会相应提高，从而增加电池的输出功率，但孔径过大或打孔面积过大会导致负极的结构强度降低，影响电池的使用寿命。
17、在以上技术方案的基础上，优选的，所述集流体选自银带、泡沫镍、碳网、铜网、不锈钢网、镀银铜网和镍网中的任意一种。
18、第二方面，本专利技术提供了一种快速激活海水电池，所述海水电池采用如上任一项所述的制备方法制备得到。
19、本专利技术的一种快速激活海水电池及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
20、(1)通过浸泡式溶液法在集流体表面镀覆氯化银层，相比于现有的电镀法，能够实现对氯化银层的均匀覆盖，同时无需电镀设备和电源，工艺流程更为简单；通过在氯化银电极表面负载纳米氯化钠颗粒形成干态电解质层，可保证电池入水后电解液浓度的快速溶解，缩短电池激活时间，提高电极的反应速率和稳定性；
21、(2)通过在氯化银电极表面间隔缠绕隔离线可有效降低电池内阻，增加纳米级氯化钠颗粒的负载量，进一步提高电池性能；
22、(3)通过对负极进行打孔处理，可加速海水中的离子传输和水分子的快速贯通，从而提高电池的输出功率和电能转化效率；
23、(4)本专利技术提供的快速激活海水电池制备工艺简单、制备成本低，同时可实现在海水以及低温淡水中的快速激活。
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1.一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤S1中，硝酸银溶液浓度为0.6～1mol/L，浸置时间为5～10s；氯化钾溶液浓度为0.6～1mol/L，浸置时间为5～10s。
3.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤S2中将氯化银电极浸置于盐溶液前，还包括在氯化银电极表面间隔缠绕隔离线。
4.如权利要求3所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：所述隔离线为涤纶线，相邻两根隔离线之间的距离为2.0～3.0mm。
5.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤S2中盐溶液为氯化钠溶液，所述氯化钠溶液的浓度为10～20wt％，浸置时间为15～30min。
6.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤S2中在氯化银电极表面负载纳米级氯化钠颗粒包括：将饱和氯化钠水溶液与乙醇混合制备氯化钠溶液，然后将氯化钠溶液涂覆至氯化银电极表面，经烘干处理，得到负载纳米级
7.如权利要求6所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：所述饱和氯化钠水溶液与乙醇的体积比为(1～2):1。
8.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤S3中，还包括负极进行打孔处理，打孔的孔径为1～2mm，打孔面积为负极面积的10％～20％。
9.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：所述集流体选自银带、泡沫镍、碳网、铜网、不锈钢网、镀银铜网和镍网中的任意一种。
10.一种快速激活海水电池，其特征在于：所述海水电池采用如权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤s1中，硝酸银溶液浓度为0.6～1mol/l，浸置时间为5～10s；氯化钾溶液浓度为0.6～1mol/l，浸置时间为5～10s。
3.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤s2中将氯化银电极浸置于盐溶液前，还包括在氯化银电极表面间隔缠绕隔离线。
4.如权利要求3所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：所述隔离线为涤纶线，相邻两根隔离线之间的距离为2.0～3.0mm。
5.如权利要求1所述的一种快速激活海水电池的制备方法，其特征在于：步骤s2中盐溶液为氯化钠溶液，所述氯化钠溶液的浓度为10～20wt％，浸置时间为15～30min。
6.如权利要求1所述的一种快速激...
【专利技术属性】
技术研发人员：余力，况方舟，史可欣，王菘如，张诺希，
申请(专利权)人：武汉中原长江科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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