【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水系锌离子电池，更具体地说，它涉及一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法。
技术介绍
1、水系锌离子电池(azibs)具有安全性高、成本低、环境友好和能量密度高等优势。但锌负极-电解液界面稳定性差，易引发严重的界面寄生副反应和不可控的锌枝晶生长，限制了其实际应用。锌负极-电解液界面稳定性差的关键问题之一是界面的动态性。即在电池循环过程中，锌反复的沉积和剥离，锌负极表面反复膨胀和收缩，锌枝晶不断形成和消融，导致锌负极-电解液界面环境发生周期性的变化，界面不断更新。这种动态性会导致严重的界面副反应累积效应，缩短电池循环寿命。因此，如何长久且高效地稳定动态变化的锌负极和电解液的界面，是实现azibs商业化应用必须解决的难题。
2、锌负极-电解液界面稳定性受锌负极和电解液的共同影响。现有稳定锌负极的方法是通过界面修饰、电解液添加剂、固态电解质、人工界面保护层和构筑结构化锌负极等“静态”的方法。与“静态”方法相比，自修复保护层或自修复电解质等“动态”策略当前也有提及。但是，自修复法是“被动修复”过程，即界面问题出现后进行“补救”，电池经历长循环后还是会出现界面不稳定因素的累积效应，导致保护层组分愈发不均匀化，影响电池寿命。
技术实现思路
1、本专利技术聚焦锌负极-电解液界面的动态性，使用可响应电极-电解液界面ph变化进行可逆溶胶-凝胶(sol-gel)转化的智能高分子添加剂，发展一种可自适应“主动再生”的锌负极-电解液界面稳定新方法。本专利技术所发展的可响应锌
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，所述方法通过可响应电极-电解液界面ph变化进行交联和解离的智能高分子实现锌负极-电解液的界面稳定；
3、所述智能高分子的配制过程如下：分别制备酰肼基官能化聚天冬氨酸和醛基或酮基官能化聚天冬氨酸，再将二者复配作为智能高分子电解液添加剂。
4、本专利技术进一步设置为：所述智能高分子具有ph响应的动态共价键酰腙键。
5、本专利技术进一步设置为：所述酰肼基官能化聚天冬氨酸以不同分子量的商品化聚琥珀酰亚胺为原料，使用水合肼部分开环聚琥珀酰亚胺，剩余琥珀酰亚胺环单元进行碱水解，制备不同接枝率的酰肼基官能化聚天冬氨酸，其制备流程图如下：
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7、本专利技术进一步设置为：所述醛基官能化聚天冬氨酸合成步骤与酰肼基官能化聚天冬氨酸类似，其具体流程如下：
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9、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：该方法可有效抑制锌负极副反应和抑制锌枝晶生长。同时本专利技术可针对性处理锌负极/电解液界面动态变化的问题，智能保护层可伴随电池充放电循环“主动解离和再生”，从而长久、可持续地抑制界面寄生副反应和锌枝晶生长，保持界面共形完整性。
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1.一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述方法通过可响应电极-电解液界面处pH变化进行交联和解离的智能高分子实现锌负极-电解液的界面稳定；
2.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述智能高分子具有pH响应的动态共价键酰腙键。
3.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述酰肼基官能化聚天冬氨酸以不同分子量的商品化聚琥珀酰亚胺为原料，使用水合肼部分开环聚琥珀酰亚胺，剩余琥珀酰亚胺环单元进行碱水解，制备不同接枝率的酰肼基官能化聚天冬氨酸，其制备流程图如下：
4.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述醛基官能化聚天冬氨酸以不同分子量的商品化聚琥珀酰亚胺为原料，使用4-氨基苯甲醛部分开环聚琥珀酰亚胺，剩余琥珀酰亚胺环单元进行碱水解，制备不同接枝率的醛基官能化聚天冬氨酸，其制备流程图如下：
5.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述酰肼基添加剂组分可通过水合肼
6.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述醛基或酮基添加剂组分可通过4-氨基苯甲醛或其他小分改性制备的醛基官能化聚天冬氨酸，或者含醛基的其他聚合物，或者聚双丙酮丙烯酰胺等含酮基的其他聚合物，或者3,4-二羟基苯甲醛、乙二醛、丁二醛、己二醛、戊二醛、辛二醛等含醛基的小分子化合物，或者2,5-己二酮、2,5-庚二酮、2,7-辛二酮、3,6-辛二酮提供。
...【技术特征摘要】
1.一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述方法通过可响应电极-电解液界面处ph变化进行交联和解离的智能高分子实现锌负极-电解液的界面稳定；
2.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述智能高分子具有ph响应的动态共价键酰腙键。
3.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述酰肼基官能化聚天冬氨酸以不同分子量的商品化聚琥珀酰亚胺为原料，使用水合肼部分开环聚琥珀酰亚胺，剩余琥珀酰亚胺环单元进行碱水解，制备不同接枝率的酰肼基官能化聚天冬氨酸，其制备流程图如下：
4.根据权利要求1所述的一种自适应主动再生锌负极-电解液界面稳定方法，其特征是：所述醛基官能化聚天冬氨酸以不同分子量的商品化聚琥珀酰亚胺为原料，使用4-氨基苯甲醛部分开环聚琥珀酰亚胺，剩余琥珀酰亚胺环单元进行碱水解，制备不同接枝率的醛...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬冬，赵书平，朱园勤，唐菁，颜畅，朱令，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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