• 一种功能性缓蚀层及其制备方法和应用

    • 摘要:

      本发明提供一种功能性缓蚀层及其制备方法和应用,具体涉及一种用于碱性电解液的功能性界面缓蚀层,所述功能性界面缓蚀层位于负极和碱性电解液之间;所述功能性界面缓蚀层的原料组成包括:氢氧根型碱性离子液体、凝胶剂、添加剂、水和表面活性剂.

    • 专利类型:

      发明专利

    • 申请/专利号:

      CN201910869670.X

    • 申请日期:

      2019.09.16

    • 公开/公告号:

      CN110690499A

    • 公开/公告日:

      2020-01-14

    • 发明人:

      温兆银 吴梅芬 王凡奇

    • 申请人:

      中国科学院上海硅酸盐研究所

    • 主分类号:

      H01M10/0567(2010.01),H,H01,H01M,H01M10

    • 分类号:

      H01M10/0567(2010.01),H01M10/42(2006.01),H01M4/13(2010.01),H01M12/08(2006.01),H,H01,H01M,H01M10,H01M4,H01M12,H01M10/0567,H01M10/42,H01M4/13,H01M12/08

    • 主权项:

      1.一种用于碱性电解液的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述功能性界面缓蚀层位于负极和碱性电解液之间;所述功能性界面缓蚀层的原料组成包括:氢氧根型碱性离子液体、凝胶剂、添加剂、水和表面活性剂. 2.根据权利要求1所述的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述氢氧根型碱性离子液体的阴离子为氢氧根离子,阳离子选自吡啶型阳离子、咪唑型阳离子和铵型阳离子中的至少一种. 3.根据权利要求2所述的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述氢氧根型碱性离子液体中阳离子的化学式包括: 中的至少一种;其中,R为H或碳原子数为1~10的烃基;R1为H或碳原子数为1~8的烃基;R2为H或碳原子数为1~8的烃基;R3为H或碳原子数为1~8的烃基;R4为H或碳原子数为1~8的烃基. 4.根据权利要求1-3中任一项所述的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述凝胶剂选自聚丙烯酸、聚环氧乙烯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸钾、细菌纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素和醋酸纤维素中的至少一种. 5.根据权利要求1-4中任一项所述的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述添加剂选自氨基酸、磷酸氢二钾、柠檬酸钾和高锰酸钾中的至少一种;所述表面活性剂选自甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种. 6.根据权利要求1-5中任一项所述的功能性界面缓蚀层,其特征在于,所述功能性界面缓蚀层的厚度为30~120μm. 7.一种如权利要求1-6中任一项所述的功能性界面缓蚀层的制备方法,其特征在于,包括: (1)将氢氧根型碱性离子液体、凝胶剂加入到水中并调节溶液pH,再经混合后,得到混合溶液A; (2)将添加剂和表面活性剂混合后并调节pH至弱碱性,得到混合溶液B; (3)将混合溶液B逐滴加入到混合溶液A中,边滴加边搅拌,滴完后继续搅拌,直至得到混合凝胶C; (4)采用机械刮刀涂覆的方法将所得混合凝胶C均匀涂覆在基体表面,再经烘干,得到所述功能性界面缓释层. 8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述混合溶液A中氢氧根型碱性离子液体的质量浓度为50%~80%. 9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述混合溶液A中凝胶剂的质量浓度为0.1%~50%. 10.根据权利要求7-9中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述混合凝胶C中添加剂的质量浓度为0.01%~5%;所述混合凝胶C中表面活性剂的质量浓度为1%~20%;优选,所述添加剂和表面活性剂的质量比为1:(1~3). 11.一种负极,其特征在于,所述负极包括金属基体,以及涂敷在所述金属基体表面的权利要求1-6中任一项所述的功能性界面缓蚀层;优选地,所述金属基体为硼化物合金负极、镁、锌、铝和铁中的至少一种. 12.一种含有权利要求1-6中任一项所述的功能性界面缓蚀层的空气电池,其特征在于,所述功能性界面缓蚀层位于金属负极表面或隔膜的至少一侧;优选地,所述金属负极为硼化物合金负极、镁、锌、铝和铁中的至少一种.