一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法

本发明属于水系锌基电池领域，具体涉及一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法。

背景技术：

1、在水系锌基电池中，锌金属负极具有820mah g-1的比容量、较低的氧化还原电位(-0.762v vs.she)、较高的析氢过电位、可逆的沉积/溶解等优点，受到了广泛的关注和深入的研究。另外，锌是一种化学性质比较活泼的金属元素，在制备过程中易被空气所氧化，表面会形成一层薄薄的氧化锌膜，氧化锌膜可以保护锌金属表面不被进一步氧化，延长金属的使用寿命。但是，当其作为负极应用在水系锌基电池中时，锌金属表面的氧化锌膜及枝晶生长导致电池的循环稳定性差和库伦效率低等问题，严重阻碍了水系锌基电池的实际应用。

2、为了提高锌金属负极的电化学性能，不仅有基于锌金属负极本身的改造，还有优化电解液、在电解液中引入添加剂、优化隔膜设计等方法来提高锌电镀/剥离过程中的可逆性，从不同的角度提出了改善锌负极界面稳定性的策略，延长电极的循环寿命。但是，目前报道的策略侧重于调控锌负极表面枝晶的电镀/剥离过程，而锌金属表面氧化锌膜的处理策略很少被报道。因此，因此本发明技术本着低成本、简易制备这一原则，研究了一种清除锌金属表面氧化锌膜的方法，达到提高锌金属负极电化学性能的目标。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术的不足，提出了一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法。

2、本发明采用的技术方案，具体包括以下步骤：

3、步骤一，将锌箔置于乙醇和去离子水混合溶液中，进行超声处理；

4、步骤二，将锌箔置于稀酸溶液中，进行酸洗处理；

5、步骤三，使用不同目数的砂纸对锌箔进行打磨处理；

6、步骤四，使用去离子水和乙醇分别对锌箔进行清洗，然后进行真空烘干。

7、进一步地，所述步骤一中，混合溶液中乙醇和水的比例为1：1～1：10。

8、进一步地，所述步骤一中，超声时间为10～60分钟。

9、进一步地，所述步骤二中，稀酸为硫酸、硝酸或者盐酸。

10、进一步地，所述步骤二中，稀酸浓度为0.1～3mol l-1。

11、进一步地，所述步骤二中，酸洗处理时间为10～30分钟。

12、进一步地，所述步骤三中，砂纸目数为500～3000。

13、进一步地，所述步骤三中，打磨时间为10～60分钟。

14、进一步地，所述步骤四中，烘干时间为1～12小时。

15、进一步地，所述步骤四中，烘干温度为60～100℃。

16、与现有技术相比，本发明通过清洗、酸洗、打磨、烘干处理等步骤实现了锌金属表面氧化锌膜的清除，过程简单，成本低，易于工业化生产，具有较高的经济、社会效益。

技术特征：

1.一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤一中，混合溶液中乙醇和水的比例为1：1～1：10。

3.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤一中，超声时间为10～60分钟。

4.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤二中，稀酸为硫酸、硝酸或者盐酸。

5.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤二中，稀酸浓度为0.1～3moll-1。

6.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤二中，酸洗处理时间为10～30分钟。

7.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤三中，砂纸目数为500～3000。

8.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤三中，打磨时间为10～60分钟。

9.根据权利要求1所述的一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，其特征在于，所述步骤四中，烘干温度为60～100℃，烘干时间为1～12小时。

技术总结
本发明公开了一种清除水系锌基电池锌金属负极表面氧化锌膜的方法，该方法包括以下步骤，步骤一，将锌箔置于乙醇和水的混合溶液中，进行超声处理；步骤二，将锌箔置于稀酸溶液中，进行酸洗处理；步骤三，使用不同目数的砂纸对锌箔进行打磨处理；步骤四，分别使用去离子水和乙醇对锌箔进行清洗，然后进行真空烘干。本发明通过清洗、酸洗、打磨、烘干处理等步骤实现了锌金属表面氧化锌膜的去除，具有工艺简单，成本低，易于工业化生产，具有较高的经济、社会效益。

技术研发人员：周雷,王斌
受保护的技术使用者：电子科技大学长三角研究院（湖州）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19