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专利号: 2022108945530
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,制备方法包括如下步骤:

1)FeCu‑ZIF粉末的合成:将5262 mg 2‑甲基咪唑溶解于120 mL无水甲醇中,超声10 min,使其溶解完全;裁取2 cm×2 cm的铜片两个,放在盐酸溶液中超声15 min,去除表面油性物质以及氧化物,然后用去离子水和甲醇各冲洗铜片三次,将1814 mg Zn(NO3)2·6H2O和

532 mg Fe(NO3)3·9H2O 溶于120 mL无水甲醇中,然后将处理好的两个铜片放入溶液中超声处理1 h;将上述两种溶液混合,在室温下搅拌4 h;将混合溶液离心、洗涤、在室温下干燥后得到FeCu‑ZIF粉末;

2)FeCu‑ZIF光电极的制备:取200 mg 步骤1)得到的FeCu‑ZIF粉末与炭黑、聚偏氟乙烯混合均匀,充分研磨后向其中滴加N‑甲基吡咯烷酮,继续研磨成糊状固体,然后将糊状固体涂抹在泡沫镍上,放入马弗炉中煅烧,煅烧结束后取出冷却至室温得到FeCu‑ZIF光电极;

3)基于光辅助的可充电锌空气电池的组装:以步骤2)得到的FeCu‑ZIF光电极作为工作电极,锌片作为对电极,利用锌空气电池器件进行组装,即得到基于光辅助的可充电锌空气电池。

2.根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述盐酸溶液,按体积比,浓盐酸:水=1:3。

3. 根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述离心的转速为10000 r/min,离心时间为10 min。

4.根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述FeCu‑ZIF粉末与炭黑、聚偏氟乙烯的质量比为8:1:1。

5. 根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述N‑甲基吡咯烷酮每次滴加的体积为0.1 mL,共滴加6次。

6. 根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述糊状固体在每片泡沫镍上的涂抹质量为80‑100 mg。

7. 根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述煅烧的温度为450℃,煅烧时间为2 h。

8.根据权利要求1所述的一种基于光辅助的可充电锌空气电池,其特征在于,所述基于光辅助的可充电锌空气电池的组装方法如下:以FeCu‑ZIF光电极作为工作电极,锌片作为对电极,利用隔板将FeCu‑ZIF光电极与锌片隔开,使二者相互不接触,同时保证二者都处于同种电解液中;光辅助可充电锌空气电池器件的正面为石英玻璃板,使阳光能够照射到电池的光电极;利用玻璃胶对石英玻璃和光辅助可充电锌空气电池器件进行密封处理。