[发明专利]一种保护层修饰的锌负极材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，所述锌负极材料为保护层包覆的含锌金属基材，其制备方法步骤如下：

1)将两性离子物质、亲水性单体、氧化剂加入到溶剂中，室温搅拌均匀得到浆料；

2)向步骤1)所得浆料中加入催化剂，搅拌均匀后得到前驱液，将前驱液排气后均匀地涂覆在含锌金属基材上，随后室温放置，待前驱液在含锌金属基材上聚合后，将所得样品真空干燥得到保护层修饰的锌负极材料。

2.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，所述保护层厚度为5～30μm；所述含锌金属基材为锌箔，厚度为30～150μm。

3.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，步骤1)所述两性离子物质为羧酸型两性离子或磺酸型两性离子；

所述羧酸型两性离子为5-(2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲胺基)戊羧酸内盐、5-(丙烯酰氧基乙基二甲胺基)戊羧酸内盐，3-(2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲胺基)丙羧酸内盐，3-(丙烯酰氧基乙基二甲胺基)丙羧酸内盐，2-(2-甲基丙烯酰氧基乙基二甲胺基)乙羧酸内盐，2-(丙烯酰氧基乙基二甲胺基)乙羧酸内盐，1-乙烯基-3-羧甲基咪唑中的一种；

所述磺酸型两性离子为N,N-二甲基(甲基丙烯酰氧乙基)氨基丙磺酸内盐或3-(丙烯酰氧基乙基二甲胺基)丙磺酸内盐。

4.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，步骤1)所述亲水性单体选自丙烯酸，丙烯酰胺，甲基丙烯酸甲酯，乙二醇，甲基丙烯酸中的一种或多种；步骤1)所述氧化剂选自过硫酸钠，过硫酸铵，过硫酸钾，偶氮二异丁腈，硝酸铈铵中的一种；步骤1)所述溶剂选自去离子水，二甲基亚砜，乙醚，乙醇，甲醇，二氯甲烷，氯仿，甲苯，丙酮，异丙醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，步骤1)所述两性离子物质与亲水性单体的摩尔比为1：2～5；所述两性离子物质与亲水性单体的总质量与氧化剂的质量比为1：0.005～0.03；所述两性离子物质与亲水性单体的总质量与溶剂的质量比为1～5：10。

6.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，步骤2)所述催化剂选自四甲基乙二胺，三乙胺，N,N-二甲基环己胺，三亚乙基二胺，三乙烯二胺中的一种；步骤2)所述催化剂的质量与浆料中两性离子物质与亲水性单体总质量的比为0.005～0.02：1。

7.根据权利要求1所述的保护层修饰的锌负极材料，其特征在于，步骤2)所述室温放置时间为10～60min；步骤2)所述真空干燥温度为40～80℃，真空干燥时间为6～12小时。

8.一种权利要求1-7任一项所述的保护层修饰的锌负极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将两性离子物质、亲水性单体、氧化剂加入到溶剂中，室温搅拌均匀得到浆料；

2)向步骤1)所得浆料中加入催化剂，搅拌均匀后得到前驱液，将前驱液排气后均匀地涂覆在含锌金属基材上，随后室温放置，待前驱液在含锌金属基材上聚合后，将所得样品真空干燥得到保护层修饰的锌负极材料。

9.权利要求1-7任一项所述的保护层修饰的锌负极材料在水系锌离子电池中的应用。

10.根据权利要求1-7任一项所述的保护层修饰的锌负极材料制备得到的水系锌离子电池。