本技术涉及一种高粘性聚乙烯吡咯烷酮基凝胶电解质的制备技术及其在水系锌碘电池中的应用,属于电池技术领域。该方法涉及将乙烯基吡咯烷酮与单体混合,加入溶剂并充分搅拌,随后添加其他成分以形成凝胶电解质。
背景技术
电化学储能技术作为新能源发展的核心支撑,可有效解决太阳能、风能、地热能、潮汐能等绿色新能源的随机性、间歇性、波动性和分散性等问题,对于实现新能源电源大规模生产及应用具有重大意义。可充放电水系锌碘电池是一种新型二次电池体系,主要通过活性物质的“固液转化”实现能量存储与释放,即Zn2+
Zn(-0.76Vvs.SHE,820mAh g-1
)与I2
I-
(0.54Vvs.SHE,211mAh g-1
),该机制反应动力学快,而且高离子电导率水系电解液的引入不仅进一步提升了体系的电化学动力学,还保证体系的安全性。此外,活性物质锌元素和碘元素丰度高、成本低,使得锌碘电池易于规模化制备。然而,目前水系锌碘二次电池的实际应用主要受限于以下两个因素:1、锌负极枝晶与副反应导致电池短路和降低电池库伦效率;2、碘正极多碘离子的穿梭效应显著影响电池长循环性能。
针对以上问题,科研工作者开展了大量的研究,但大多聚焦于抑制碘正极多碘离子的穿梭效应,而对锌负极沉积的调控效果有限。如CN107666015A公开了一种水相电解质体系锌碘二次电池及其制备方法,该专利正极采用普通碳材料抑制多碘化物的形成,负极仅对电极进行抛光处理;如CN117430824A公开了一种氮掺杂空心MOF材料及其制备方法和应用,该专利未对锌负极进行优化改性;如CN115693022A公开了一种基于共价有机框架的锌碘电池隔膜及其制备方法和应用,也对锌负极提高锌离子沉积均匀性和抑制副反应方面效果有限。
实现思路