电解液、二次锌空气电池及制备方法【中国发明】

一、专利名称及专利号

名称：《电解液、二次锌空气电池及制备方法》

专利号：ZL202211095524.4

二、应用领域

本发明涉及锌空气电池的技术领域，尤其涉及一种电解液、低充电电压且充电时无氧气泡产生的锌空气电池及制备方法。

三、专利说明

1、摘要：

本发明涉及锌空气电池的技术领域，尤其涉及电解液、二次锌空气电池及制备方法。电解液包括：氢氧化钾15‑25 wt%，碘化钾25‑35wt%，氧化锌0.5‑2wt%，其余为水。本发明在传统的氢氧化钾电解液中添加了碘化钾，在电池充电过程中碘离子的氧化反应（IOR）替代了出反应（OER），因此无气泡产生，电池无鼓包漏液风险，更加安全可靠。本发明可实现较低的充电电压，有效缓解催化剂失活，延长了锌空气电池使用寿命。本发明采用Vulcan XC72R碳黑作为ORR/IOR双功能催化剂，与传统ORR催化剂二氧化锰相比价格更低，可有效降低电池成本。本发明为可充电锌空气电池，较一次性锌空气电池使用时间更长，更加绿色环保。

2、背景：

  锌空气电池具有价格便宜，能量密度高，放电平稳等优点，被视为下一代可替代锂离子电池的新能源技术。然而，目前市面上仅有一次性锌空气电池售卖，使用后即丢弃，对环境并不友好。而制约可充电锌空气电池的发展与商业应用的主要原因可归纳为：1.锌空气电池充电过程中的氧析出反应（OER）会产生氧气泡。锌空气电池放电时正极发生氧还原反应（ORR）消耗空气中的氧气，反之充电时会生成氧气。然而，空气电极上过小的气孔会让电池充电时产生的气泡无法及时排出，不仅导致电池鼓包而失效，而且会发生漏液危险；2.锌空气电池充电电压较高，通常为2V。这主要是因为OER本征活性迟缓，有着较高的氧化电位。然而在高电压下，空气电极一侧的催化剂会被氧化而逐渐失活，且不断生成的氧气泡会造成催化剂脱落，最终导致电池性能衰减甚至失效；3.缺乏能够同时催化电池充电和放电过程的双功能催化剂。目前所制备的双功能催化剂产率低，成本高，制备过程复杂且稳定性欠佳，无法用于可充电锌空气电池。因此，现有技术还有待于改进和发展。

四、相关文件下载

专利证书：/UploadFiles/20231023/20231023114881748174.pdf

专利详情：/UploadFiles/20231023/20231023114855355535.pdf