【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水系锌离子电池，具体涉及含二甲酚橙四钠盐的电解液制备水系锌离子电池的应用。
技术介绍
1、水系锌离子电池是指以水为溶剂，使用锌离子作为主要电荷载体的一种新型电池。它在工作过程中，锌金属(zn)在电池的负极上通过放电反应释放出电子，同时锌离子(zn2+)在电解液中迁移到正极进行还原反应，完成充放电循环的二次电池。与传统的锂离子电池相比，水系锌离子电池(zibs)凭借其高安全性、低成本、高离子电导率、较低的氧化还原电位(相对于标准氢电极的-0.76v)以及高达820mah g-1的理论比容量，成为替代锂离子电池作为大型储能系统的有利竞争对手。然而，水系锌离子电池面临许多内在问题。例如，锌(zn)负极上的突起会引发尖端效应，导致锌枝晶的生长。
2、在众多应对策略中，电解液设计被证明是种简单有效的改性手段，通过引入少量的添加剂提高电极与电解液界面的稳定性，起到调整锌离子沉积动力学和扩散的作用，极大程度上抑制了锌枝晶的生长。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供了含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液用于抑制水系锌离子电池中锌枝晶和提高水系锌离子电池稳定性的应用。
2、可选的方案是，所述可溶性锌盐为硫酸锌、硫酸锌的水合物、氯化锌、氯化锌的水合物、溴化锌、溴化锌的水合物、乙酸锌、乙酸锌的水合物、三氟甲烷磺酸锌和三氟甲烷磺酸锌的水合物中的至少一种。
3、可选的方案是，所述电解液中可溶性锌盐的浓度为1.5～2.5mol/l；二甲
4、本专利技术同时请求保护含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液。
5、本专利技术的保护对象还涉及一种水系锌电池，所述水系锌电池包含电解液、正极、负极和隔膜，所述电解液为含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液；所述正极为锰基氧化物、钒基氧化物、普鲁士蓝类似物、碳毡或石墨毡；所述负极为锌或锌合金。进一步可选的，所述电池的工作密度为0.5ma/cm2～5ma/cm2。
6、采用本专利技术的含有二甲酚橙四钠盐(ind)的电解液的水系锌离子电池，在1macm-2，1mah cm-2的充放电条件下可以循环超过4000个小时；在5ma cm-2，5mah cm-2的充放电条件下可以循环超过1000个小时；在0.5ma cm-2，0.5mah cm-2的充放电条件下可以循环超过1000个小时，从而有效提升了水系锌离子电池的稳定性。
7、ind能够使zn2+快速扩散在负极表面，形成均匀沉积流，从而抑制锌枝晶的生长，同时羟基能够与体系中的h2o产生氢键连接作用，限制活性h2o迁移到负极界面从而抑制析氢腐蚀反应的发生。
8、将本申请含有羧基和羟基的有机分子二甲酚橙四钠盐分子制备电解液后做成的对称电池寿命显著增强。
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1.含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液用于抑制水系锌离子电池中锌枝晶和提高水系锌离子电池稳定性的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述可溶性锌盐为硫酸锌、硫酸锌的水合物、氯化锌、氯化锌的水合物、溴化锌、溴化锌的水合物、乙酸锌、乙酸锌的水合物、三氟甲烷磺酸锌和三氟甲烷磺酸锌的水合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述电解液中可溶性锌盐的浓度为1.5～2.5mol/L；二甲酚橙四钠盐的浓度为0.5～2mmol/L。
4.含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液。
5.一种水系锌电池，所述水系锌电池包含电解液、正极、负极和隔膜，其特征在于，所述电解液为含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液；所述正极为锰基氧化物、钒基氧化物、普鲁士蓝类似物、碳毡或石墨毡；所述负极为锌或锌合金。
6.根据权利要求5所述的水系锌电池，其特征在于，所述电池的工作密度为0.5mA/cm2～5mA/cm2。
【技术特征摘要】
1.含二甲酚橙四钠盐和可溶性锌盐的电解液用于抑制水系锌离子电池中锌枝晶和提高水系锌离子电池稳定性的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述可溶性锌盐为硫酸锌、硫酸锌的水合物、氯化锌、氯化锌的水合物、溴化锌、溴化锌的水合物、乙酸锌、乙酸锌的水合物、三氟甲烷磺酸锌和三氟甲烷磺酸锌的水合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述电解液中可溶性锌盐的浓度为1.5～2.5mol/l；二甲酚...
【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，李乐，汪聪慧，谭超，孙国太，崔旭东，隆万江，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：
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