【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，具体涉及一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液及制备方法和水系锌离子电池。
技术介绍
1、随着可再生能源的快速发展，对高效、安全、环保的储能系统需求日益增长。水系锌离子电池因其高安全性、成本效益以及环境友好性，被视为一种有前途的储能技术。然而，尽管水系锌离子电池在理论上具有诸多优势，但在实际应用中，它们仍面临着一系列技术挑战，尤其是锌负极的稳定性问题，包括锌枝晶的形成、电极表面的钝化现象以及析氢反应，这些问题严重影响了电池的循环寿命和能量效率。
2、目前，提升锌负极稳定性的方法主要包括表面涂层改性、内部结构优化、电解液调控和隔膜改性等。其中，电解液添加剂被认为是提升水系锌离子电池锌负极稳定性的一种高效、经济且简便的策略。通过引入特定的添加剂，调节负极表面附近的双电层或改善溶剂化结构，从而提高锌负极的循环稳定性和库仑效率。
3、然而，尽管这些添加剂在一定程度上可以改善电池性能，但它们往往作用单一，只能改善部分问题的发生，难以全面解决电解液和锌负极所面临的多重问题。此外，从成本效益和可调性角度考虑，由锌粉制成的负极在商业化应用中具有明显优势，但相比锌箔，锌粉负极更易受到腐蚀和副反应的影响。
4、目前，电解液添加剂的研究主要集中在锌箔负极上，对锌粉负极的电解液添加剂研究相对较少，这限制了锌粉负极在水系锌离子电池中的广泛应用。因此，需要开发一种用于锌粉负极的复合电解液添加剂，以综合解决水系锌离子电池中锌粉负极的问题，从而实现电池性能的全面提升和长期稳定性。
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1、本专利技术针对现有技术中水系锌离子电池中锌粉负极的稳定性差的问题，目的是提供了一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液及制备方法和水系锌离子电池，通过氨基酸和糖类化合物的协同效应，解决水系锌离子电池中锌粉负极的稳定性问题。该复合添加剂不仅能够有效抑制锌枝晶生长、而且能减少负极表面副反应，从而显著提升锌粉负极的循环稳定性，实现电池性能的全面提升，同时具有成本效益和易于实施的特点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，包括溶剂、电解质和电解液添加剂，所述电解液添加剂为氨基酸类化合物和糖类化合物的混合物。
4、进一步的，所述溶剂为水，所述电解质为可溶性锌盐。
5、进一步的，所述电解质为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌与三氟甲磺酸锌中的一种或几种。
6、进一步的，溶剂、电解质和电解液添加剂的混合物中电解液添加剂的浓度为0.001～1mol/l。
7、进一步的，所述氨基酸类化合物为氨基酸、l-谷氨酰胺、l-谷氨酸钠、天门冬氨酸锌、组氨酸与甘氨酸中的一种或几种。
8、进一步的，氨基酸类化合物与糖类化合物的物质的量的比为1:1-4:1。
9、进一步的，所述糖类化合物为葡萄糖、海藻糖、麦芽糖、蔗糖与果糖中的一种或几种。
10、进一步的，溶剂、电解质和电解液添加剂的混合物中电解质的浓度为0.1～3mol/l。
11、一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液的制备方法，向溶剂和电解质的混合物中，加入电解液添加剂，混合均匀，得到针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液。
12、一种水系锌离子电池，包括正极、负极、介于正极与负极之间的隔膜，以及针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
14、本专利技术通过采用氨基酸类化合物和糖类化合物的混合物作为复合电解液添加剂使用，可以调节锌离子的溶剂化结构，阻断副反应的活性位点，以实现均匀的锌沉积，不仅有效抑制锌枝晶的生长，还减少了电极表面的钝化现象和副反应，显著提升了锌粉负极的循环稳定性，解决了现有技术中锌负极稳定性不足的问题。本专利技术特别针对锌粉负极的特性，通过氨基酸类化合物和糖类化合物的混合物作为复合添加剂的使用，显著提高了锌粉负极的耐腐蚀性和稳定性，减少了腐蚀和副反应的影响，促进了对锌粉负极电解液添加剂的研究和开发，进而推动锌粉负极在水系锌离子电池中的广泛应用，实现电池性能的全面提升和长期稳定性。本专利技术的复合电解液添加剂应用于水系锌离子电池电解液中具有易于实施的特点，通过简单的溶解法即可得到，且本专利技术所用到的锌盐以及添加剂均具有成本低廉、来源广泛的优势。同时，这种添加剂对锌粉负极的适用性广泛，有利于推动锌粉负极在水系锌离子电池中的商业化应用，促进了储能技术的进一步发展。
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1.一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，包括溶剂、电解质和电解液添加剂，所述电解液添加剂为氨基酸类化合物和糖类化合物的混合物。
2.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述溶剂为水，所述电解质为可溶性锌盐。
3.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述电解质为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌与三氟甲磺酸锌中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，溶剂、电解质和电解液添加剂的混合物中电解液添加剂的浓度为0.001～1mol/L。
5.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述氨基酸类化合物为氨基酸、L-谷氨酰胺、L-谷氨酸钠、天门冬氨酸锌、组氨酸与甘氨酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，氨基酸类化合物与糖类化合物的物质的量的比为1:1-4:1。
7.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征
8.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，溶剂、电解质和电解液添加剂的混合物中电解质的浓度为0.1～3mol/L。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液的制备方法，其特征在于，向溶剂和电解质的混合物中，加入电解液添加剂，混合均匀，得到针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液。
10.一种水系锌离子电池，其特征在于，包括正极、负极、介于正极与负极之间的隔膜，以及权利要求1-8任意一项所述方法制备的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，包括溶剂、电解质和电解液添加剂，所述电解液添加剂为氨基酸类化合物和糖类化合物的混合物。
2.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述溶剂为水，所述电解质为可溶性锌盐。
3.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述电解质为硫酸锌、醋酸锌、氯化锌与三氟甲磺酸锌中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，溶剂、电解质和电解液添加剂的混合物中电解液添加剂的浓度为0.001～1mol/l。
5.根据权利要求1所述的针对锌粉负极的含复合添加剂的电解液，其特征在于，所述氨基酸类化合物为氨基酸、l-谷氨酰胺、l-谷氨酸钠、天门冬氨酸锌、组氨酸与甘氨酸中的一种或几种。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：余潇，陈雅图，袁丽只，朱小宁，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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