[发明专利]一种阵列结构的锌金属复合电极及其制备方法

权利要求书

1.一种阵列结构的锌金属复合电极，其特征在于，所述复合电极由金属锌及其复合组分构成，具有垂直阵列的结构；

所述复合电极的厚度为1微米-1厘米；

所述金属锌的宽度范围为10纳米-500微米；所述复合组分的宽度为0.3纳米-500微米；

所述复合组分选自金属、金属氧化物、二维材料及其组成的薄膜、编织物中的一种或复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的锌金属复合电极，其特征在于，所述金属选自锡、铝、金、银、钼、铁、锌、锡、锗及合金中的一种或多种；

所述金属氧化物选自氧化锌、氧化锡、氧化硅、氧化锗中的一种或多种；

所述二维材料及其组成的薄膜选自石墨烯、氮化硼、氧化钼、二硫化钼、碳化钛及其薄膜或复合膜中的一种或多种；

所述编织物选自碳纤维布、碳纳米管薄膜、无纺布中的一种或多种；

所述复合薄膜选自金属与二维材料、金属氧化物与二维材料、金属与金属、金属与编织物、金属氧化物与编织物中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的锌金属复合电极，其特征在于，所述金属为金属箔和金属线。

4.根据权利要求1-3任一所述的阵列结构的锌金属复合电极，其特征在于，所述复合电极的面容量为0.5-1000毫安时每平方厘米；充放电倍率在0.01-100毫安每平方厘米能正常工作。

5.权利要求1-4任一所述的锌金属复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在惰性或大气环境中，将金属锌和复合组分经物理方法处理制备成层状复合锌材料；

(2)将步骤(1)中所得的复合锌材料采用折叠、卷绕方法制备成为多层复合锌材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述金属锌为金属锌带、金属锌片、金属锌线中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述物理方法为辊压或混合。

8.根据权利要求5-7任一所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤(3)：将步骤(2)中所得的多层复合锌材料进行切割制备成具有阵列结构的复合电极，其中复合电极的厚度为1微米-1厘米。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述惰性环境为氩气或氦气。

10.一种全电池，其特征在于，负极为权利要求1-4任一所述的锌金属复合电极，正极为磷酸铁锌、氢氧化镍、镍钴锰、镍钴铝、硫、氧气、空气、二氧化碳中的一种。

11.根据权利要求10所述的全电池，其特征在于，所述全电池选自锌金属电池、锌硫电池、锌空电池、锌二氧化碳电池中的一种。