【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于二次电池，具体涉及一种具有ph缓冲及多碘化物穿梭效应抑制能力的锌碘电池电解液添加剂。
技术介绍
1、电化学储能尤其是锂离子电池储能具有无污染、高效率、功率灵活、寿命长等优势，近年来发展非常迅速。自1990年以来，锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车等领域一直占据主导地位。然而，其存在的诸如锂资源匮乏、制造成本高、有机电解液不安全等关键问题，限制了它们在大规模储能系统中的应用。因此，研究者纷纷将目光转向了新型非锂二次电池技术的研发上，例如锌离子电池等。
2、近年来，水系锌碘电池由于具有优越的电化学性能和极高的安全性而成为最有发展前景的新型储能技术之一。与其他金属元素相比，锌金属在资源储量、化学稳定性、电化学稳定性、安全性等方面有着显著的优势，如金属锌在中、弱酸性电解液中均可以稳定运行。另外，与锂离子电池中广泛使用的有机电解液相比，水系锌离子电池所使用的水系电解液不但具有超高的电导率，还具有无毒、不易燃等安全优势。上述特质使得水系锌离子电池非常有希望应用于未来的大规模储能领域。
3、然而，受制于锌负极在水系电解液中的化学特性及多碘离子引起的腐蚀问题，导致锌碘电池还难以在规模储能中推广应用。其主要是由于锌负极不仅在水系电解液中易产生副反应造成析氢及钝化，电极/电解质界面浓度变化还会引起电极表面锌离子尖端沉积逐步演化为锌枝晶。此外，还存在多碘化物的溶解和穿梭效应的问题。其中，i2和i-之间的转化产生的高浓度多碘离子中间体，会导致严重的穿梭效应，致使负极发生自放电反应(i3-+zn→zn2++i-)，
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种具有ph缓冲及多碘化物穿梭效应抑制能力的电解液，该电解液以两性离子聚电解质作为添加剂，由该电解液装配的水系锌碘电池具有循环寿命长、库伦效率较高的优点。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了两性离子聚电解质作为电解液添加剂在制备水系锌离子电池中的应用，所述两性离子聚电解质为聚乙烯醇磷酸铵。
4、优选地，电池的工作电流密度为1～50ma·cm-2。
5、优选地，所述水系锌离子电池是以锌金属材料为负极，以卤素元素碘为正极，组装成“负极—隔膜—正极”形式的电池。
6、更优选地，所述锌金属材料为锌片、锌粉、电镀锌、泡沫锌或锌单质材料中的一种。
7、更优选地，所述正极由活性物质、活性炭、导电剂、粘结剂按4：4：1：1的质量比组成；所述电池隔膜包括但不限于玻璃纤维隔膜。
8、本专利技术第二方面提供了一种水系锌离子电池电解液，所述电解液包括可溶性锌盐、聚乙烯醇磷酸铵和水。
9、优选地，所述聚乙烯醇磷酸铵的浓度为0.02～0.20g/l。
10、优选地，所述可溶性锌盐包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、乙酸锌、氟化锌、三氟甲烷磺酸锌中的至少一种。
11、优选地，所述可溶性锌盐的浓度为1～3mol/l。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、本专利技术在水系锌离子电池电解液中加入两性离子聚电解质，该电解质可以在电池循环过程中通过缓冲ph来减轻多碘化物的穿梭效应，从而保护锌离子电池电极，显著提高锌离子电池的循环寿命。同时，通过使用本专利技术的电解液制得的水系锌离子电池，对抑制析氢的效果有显著的提升。此外，本专利技术在电解液中引入两性离子聚电解质后组装成水系锌碘电池，可大幅度提高水系锌离子电池的循环寿命，且能够保证其有稳定的库伦效率。
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1.两性离子聚电解质作为电解液添加剂在制备水系锌离子电池中的应用，其特征在于，所述两性离子聚电解质为聚乙烯醇磷酸铵。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，电池的工作电流密度为1～50mA·cm-2。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水系锌离子电池是以锌金属材料为负极，以卤素元素碘为正极，组装成“负极—隔膜—正极”形式的电池。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述锌金属材料为锌片、锌粉、电镀锌、泡沫锌或锌单质材料中的一种。
5.一种水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述电解液包括可溶性锌盐、聚乙烯醇磷酸铵和水。
6.根据权利要求5所述的一种水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述聚乙烯醇磷酸铵的浓度为0.02～0.20g/L。
7.根据权利要求5所述的一种水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述可溶性锌盐包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌、乙酸锌、氟化锌、三氟甲烷磺酸锌中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的一种水系锌离子电池电解液，其特征在于，所述可溶性锌盐的浓度为1～3mol/
...【技术特征摘要】
1.两性离子聚电解质作为电解液添加剂在制备水系锌离子电池中的应用，其特征在于，所述两性离子聚电解质为聚乙烯醇磷酸铵。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，电池的工作电流密度为1～50ma·cm-2。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水系锌离子电池是以锌金属材料为负极，以卤素元素碘为正极，组装成“负极—隔膜—正极”形式的电池。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述锌金属材料为锌片、锌粉、电镀锌、泡沫锌或锌单质材料中的一种。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：张宇斐，林振鑫，林晓婷，李成超，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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