疏水铝复合负极的制备及在空气电池中的表征

以铝粉为活性材料,通过添加石墨等中间相,采用机械制备法制备了具有强疏水性的复合铝负极,抑制了负极与水的接触,有效缓冲腐蚀反应。进一步设计、组装了多层结构的铝空气电池,测试了该复合负极在不同水含量的酒精/水混合碱性电解液中的电化学性能。测试表明,相比于铝片,制备得到的疏水性负极反应过程中腐蚀反应得到了较好的控制,极化明显降低,电化学性能明显提升。采用该铝基复合负极的铝空气电池具有约1.6 V的负极电位,以及稳定的放电特性。     

高稳定性锌复合负极的合成与电化学性能

在金属锌表面采用原位流延的方式制备高稳定性氧化铝-锌复合负极,是一种具有骨架结构和更大比表面积的三维电极。这种结构可以分散锌沉积/溶解时的电流密度,抑制枝晶生长。采用该复合负极组装对称电池稳定循环500h,过电势仅为19 mV。该复合负极与锰酸锂正极组装的全电池具有更好的循环性能和倍率性能,经过200次循环后未发生短路,比容量平稳保持在81 mAh/g,容量保持率为99.85%。     

稳定化锂粉/石墨复合负极的合成与性能表征

采用高分散锂粉与石墨制备了具备高比容量和高稳定性能的复合负极材料。该锂粉/石墨复合负极与锰酸锂正极组装的全电池经过600次循环后,锰酸锂的比容量依旧保持93.1 mAh/g,循环效率接近100%。复合负极组装的对称电池经过500 h循环后,过电势仍低于10 mV。制备的锂粉/石墨复合负极不仅可以有效缓解金属锂电极的体积膨胀效应,还可以明显抑制锂枝晶的生长,长时间循环后的锂粉/石墨复合负极表面枝晶数量明显少于纯锂负极。