[发明专利]一种用于锌阳极碱性二次电池的电解液的制备方法

说明书

一种用于锌阳极碱性二次电池的电解液，其特征在于：该电解液的成分包括A、B、C、D、E、F；其中A为KOH，B为NaOH或LiOH中的一种或两种，C为硼酸，D为气相二氧化硅，E为氧化锌，F为纯水；A和B的总浓度为8～15mol/L，A和B的摩尔比为10～22:1，A和C的摩尔比为30～100:1，C和D的摩尔比为20～100:1，A和E的摩尔比为6～7.5:1。很好地改善了大电流放电性能，也能保证低温下的放电性能，氧化锌不易析出，使得电解液更加稳定。

技术领域

本申请涉及锌镍电池技术领域，具体的涉及一种用于锌阳极碱性二次电池的电解液的制备方法。

背景技术

锌镍二次电池、锌空气二次电池等以锌作为阳极的锌二次电池因其高工作电压、大电流放电、安全环保等优点近年来受到人们的广泛关注。然而在电池使用过程中由于锌阳极本身的特性，其在碱性电解液中的自溶解腐蚀以及再沉积过程中的锌枝晶等问题大大影响了电池的使用寿命。

目前常用的方法为降低电解液中碱金属氢氧化物的浓度来降低锌阳极的溶解度，这会导致离子电导率下降，因此需要添加无机盐如氟化钾、四硼酸钠等来提高离子电导率，同时添加表面活性剂如CTAB、SDBS等作为缓蚀剂，溶液中加入一定量氧化锌使得延缓锌阳极的溶解，但在低温使用时无机盐和氧化锌容易析出沉淀，小分子颗粒在电极表面形成致密钝化膜使得低温放电性能大幅下降，且这些表面活性剂毒性较大且在长时间的强碱条件下不稳定，会随着循环的进行而失效。

发明内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种很好地改善了大电流放电性能，也能保证低温下的放电性能，氧化锌不易析出，使得电解液更加稳定的用于锌阳极碱性二次电池的电解液的制备方法。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种用于锌阳极碱性二次电池的电解液，该电解液的成分(组分)包括A、B、C、D、E、F；其中A为KOH，B为NaOH或LiOH中的一种或两种，C为硼酸，D为气相二氧化硅，E为氧化锌，F为纯水；A和B的总浓度为8～15mol/L，A和B的摩尔比为10～22:1，A和C的摩尔比为30～100:1，C和D的摩尔比为20～100:1，A和E的摩尔比为6～7.5:1。

优选的，所述的F的最终用量根据成分A、B、C、D、E各组分的用量确定；具体的保证A、B、C、D、E能充分混合均匀(能溶解的充分溶解，能相互混合保证混合的尽量均匀)，并保证上述各组分的关联浓度即可。

优选的，A和B的总浓度为10-12mol/L，A和B的摩尔比为10～20:1，A和C的摩尔比为30～80:1，C和D的摩尔比为20～80:1，A和E的摩尔比为6～7:1。

更进一步优选的，A和B的总浓度为11-12mol/L，A和B的摩尔比为12～20:1，A和C的摩尔比为32～80:1，C和D的摩尔比为22～80:1，A和E的摩尔比为6～7:1。

本申请还提供一种上述用于锌阳极碱性二次电池的电解液的制备方法，具体步骤包括：

S1、将a(A的总用量)/n的A和部分的纯水F混合溶解成第一导电溶液，其中n＝4～10；

S2、将B和第一导电溶液混合溶解成第二导电溶液；

S3、向第二导电溶液中混合溶解用量为c(C的总用量)/n的C，j分钟后混合溶解a/n的A，随后依次交替定量添加c/n的C和a/n的A，每次间隔时间为j，直至C和剩余的A全部加完，制得第三导电溶液，其中n＝4～10，j＝0.2～10min；

S5、将用量为d的D和第三导电溶液混合溶解成第四导电溶液；

S6、将用量为e的E和第四导电溶液混合溶解成第五导电溶液；

S7、向第五导电溶液中添加余量的纯水F，制得成品电解液。