[发明专利]一种金属锌电极的平整电镀方法

说明书

本发明涉及一种金属锌电极的平整电镀方法，包括步骤：首先将铜箔按设定尺寸进行裁剪，清洗裁剪好的铜箔，进行烘干干燥后，将裁剪好的铜箔用作工作电极；以Pt片作为对电极、饱和甘汞作为参比电极，进行电化学沉积，得到平整的锌镀层。本发明的有益效果是：本发明提供一种工艺简单，容易操作的金属锌电极的平整电镀方法，通过平整化锌沉积，能获得成本低廉、环保稳定、平整光滑效果显著的金属锌电极；与当前的商业电镀锌溶液相比，本发明还通过调控镀液成分，电化学沉积得到不同表面结构的金属锌电极，为简化制备工艺以及其他金属的沉积提供了参考，具有一定的指导意义；本发明的平整电镀方法在锌空气电池中具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电沉积技术领域，尤其涉及一种金属锌电极的平整电镀方法。

背景技术

金属空气电池是有前途的绿色能源，用作能源转换装置转换设备。金属空气电池中，锌空气电池由于具有较高的能量密度与低廉的原材料成本，受到了极大的关注。

然而，锌空气电池中的锌电极在循环过程中会发生溶解，形成的锌离子在电解液中会发生扩散。在充电过程中，锌在原本溶解的地方沉积概率低，因此锌电极容易变形。

特别的是，锌倾向于沉积在电极表面的细微凸起处，从而导致枝晶的形成。枝晶在生长的过程中，可能穿刺电池隔膜，造成电池短路。因此，如何引导锌进行平整沉积，避免锌枝晶的形成，实现金属锌电极的平整电镀具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种金属锌电极的平整电镀方法。

这种金属锌电极的平整电镀方法，包括以下步骤：

步骤一、首先将铜箔按设定尺寸进行裁剪，清洗裁剪好的铜箔，进行烘干干燥后，将裁剪好的铜箔用作工作电极；

步骤二、以Pt片作为对电极、饱和甘汞作为参比电极，在含有添加剂的碱性锌酸盐镀液中进行电化学沉积，在工作电极上沉积得到平整的锌镀层。

作为优选，步骤二中含有添加剂的碱性锌酸盐镀液为氢氧化钾、锌盐、聚乙烯醇和香草醛的混合溶液；添加剂为香草醛和聚乙烯醇。

作为优选，氢氧化钾的浓度为2～8M，锌盐的浓度为0.05～1M，聚乙烯醇的浓度为0.1～10g/L，香草醛的浓度为1～20mM。

作为优选，锌盐包括氧化锌、氯化锌、硫酸锌和硝酸锌等含有二价锌离子的盐类。

作为优选，步骤一中根据1cm×1cm的规格对铜箔进行裁剪。

作为优选，步骤2中电化学沉积为恒流电沉积或恒压电沉积；恒流电沉积的沉积电流为0.1～50mA/cm²，恒压电沉积的沉积电压为-1.2～-2V。

本发明的有益效果是：本发明提供一种工艺简单，容易操作的金属锌电极的平整电镀方法，通过平整化锌沉积，能获得成本低廉、环保稳定、平整光滑效果显著的金属锌电极；与当前的商业电镀锌溶液相比，本发明还通过调控镀液成分，电化学沉积得到不同表面结构的金属锌电极，为简化制备工艺以及其他金属的沉积提供了参考，具有一定的指导意义；本发明的平整电镀方法在锌空气电池中具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例1制备得到的锌电极在扫描电镜(SEM)下观测的形貌图；

图2为实施例2制备得到的锌电极在扫描电镜(SEM)下观测的形貌图；

图3为对比例1制备得到的锌电极在扫描电镜(SEM)下观测的形貌图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。