【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基本电器元件，特别涉及一种含水电解液及储能器件。
技术介绍
1、锌离子储能器件是一种安全、经济且环保的储能器件。由于其使用的电解质为水系电解质可以在普通环境下进行大规模的生产而无需使用无氧、干燥的装配线，这大大降低了生产商的制造成本。
2、然而，水系电解质中锌金属的热力学不稳定性仍然是其商业化的主要瓶颈，因为使用水作为电解质的主要载体，这会使充放电过程中不断产生氢气，导致储能器件失效；并且目前大部分采用低浓度的金属盐加入水中作为锌离子储能器件的电解液，这会出现长时间放置后，水分丢失导致的储能器件失效问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种含水电解液及储能器件，旨在提高电解液的吸水性，减少储能器件的析氢作用。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种含水电解液，所述含水电解液包括水、氢键供体及氢键受体、电解质盐；
3、所述氢键供体与所述氢键受体组成共熔剂，所述共熔剂用于锁水。
4、在一实施例中，所述共熔剂的锁水功能为：
5、在湿度低于10％时，所述含水电解液中的水以水合离子的形式存在；
6、在湿度不低于10％时，所述含水电解液吸收空气中的水分。
7、在一实施例中，所述氢键供体的官能团包括：氨基、羰基或者羧基，优选地，所述氢键供体包括尿素、硫脲、酰胺类、多元醇、糖类和羧酸中的至少一种；
8、所述氢键受体包括季铵盐、两性离子和金属盐中的至少一种；
9、所
10、在一实施例中，所述电解质盐包括卤素锌盐、卤素锂盐、卤素钙盐、羧酸钾和羧酸铵中的至少一种；
11、所述电解质盐溶解于所述共熔剂。
12、在一实施例中，所述电解质盐与所述共熔剂的酸碱性相反，所述含水电解液的ph值为6～8。
13、本专利技术还提出一种储能器件，包括如前述的含水电解液，所述储能器件的储能方式包括电容储能和/或电池储能；
14、所述储能器件的可充电电压不低于1.23v。
15、在一实施例中，所述储能器件包括电池，所述电池的正极包括氧化还原材料。
16、在一实施例中，所述储能器件包括电池，所述电池的正极包括离子插层材料，所述离子插层材料的插层离子包括氢离子。
17、在一实施例中，所述储能器件上设置有开口，所述开口用于与空气进行水分交换。
18、在一实施例中，所述开口覆盖有疏水层和/或半透膜层。
19、在本专利技术的技术方案中，通过采用所述氢键供体及所述氢键受体组成共熔剂，可通过氢键的作用，将水、所述氢键供体及所述氢键结合以构成氢键网络，将水分子固定在氢键网络中，从而锁住水分，减少所述含水电解液中的水分蒸发，实现了在极少水的情况下含水电解液依然能够正常工作；并且，在水含量较低的情况下，可以减少析氢现象的发生，进而提高电解液的工作电压窗口。
20、此外，通过在电解质盐引入锁水盐，进一步提高电解液的锁水能力，而且通过电解质盐的酸碱调配使得电解液的ph偏中性，从而提高电化学器件的货架寿命。该电解液不仅可以匹配超级电容器，而且可以用于含离子插层正极材料电池，并且由于其高盐浓度特性减少了正极材料尤其是氧化还原转换类正极材料的溶解，进一步提高电池的循环性能和货架寿命。而其锁水设计，能有效规避析氢气胀导致电池胀包风险，其与空气动态交换水分子的能力，显示出卓越的大规模储能可拓展性。
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1.一种含水电解液，其特征在于，所述含水电解液包括水、氢键供体及氢键受体、电解质盐；
2.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述共熔剂的锁水功能为：
3.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述氢键供体的官能团包括：氨基、羰基或者羧基，优选地，所述氢键供体包括尿素、硫脲、酰胺类、多元醇、糖类和羧酸中的至少一种；
4.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述电解质盐包括卤素锌盐、卤素锂盐、卤素钙盐、羧酸钾和羧酸铵中的至少一种；
5.如权利要求4所述的含水电解液，其特征在于，所述电解质盐与所述共熔剂的酸碱性相反，所述含水电解液的pH值为6～8。
6.一种储能器件，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的含水电解液，所述储能器件的储能方式包括电容储能和/或电池储能；
7.如权利要求6所述的储能器件，其特征在于，所述储能器件包括电池，所述电池的正极为氧化还原材料。
8.如权利要求6所述的储能器件，其特征在于，所述储能器件包括电池，所述电池的正极为离子插层材料，所述离子插层材料的插层
9.如权利要求6所述的储能器件，其特征在于，所述储能器件上设置有开口，所述开口用于与空气进行水分交换。
10.如权利要求9所述的储能器件，其特征在于，所述开口覆盖有疏水层和/或半透膜层。
...【技术特征摘要】
1.一种含水电解液，其特征在于，所述含水电解液包括水、氢键供体及氢键受体、电解质盐；
2.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述共熔剂的锁水功能为：
3.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述氢键供体的官能团包括：氨基、羰基或者羧基，优选地，所述氢键供体包括尿素、硫脲、酰胺类、多元醇、糖类和羧酸中的至少一种；
4.如权利要求1所述的含水电解液，其特征在于，所述电解质盐包括卤素锌盐、卤素锂盐、卤素钙盐、羧酸钾和羧酸铵中的至少一种；
5.如权利要求4所述的含水电解液，其特征在于，所述电解质盐与所述共熔剂的酸碱性相反，所述含水电解液的ph值为6～8...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗薇，聂赞相，普里帖斯·希亚拉，罗师强，
申请(专利权)人：深圳新源柔性科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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