一种基于蛋白质改性的电池电极的制备方法及金属电池

发布时间: 2022-09-27

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利,新品种,新技术

行业领域：

高新技术改造传统产业,先进制造技术,新型机械

成果介绍

一种基于蛋白质改性的电池电极的制备方法及金属电池,其中制备方法包括:将蛋白质溶解在缓冲液中,制备得到前驱体A;将还原剂溶解在缓冲液中,制备得到前驱体B;将前驱体A和前驱体B混合,制备得到混合液;将电极基体覆盖在混合液表面,并在空气气氛中室温孵化,得到蛋白质改性的电极基体;将蛋白质改性的电极基体取出、洗涤、干燥,得到蛋白质改性的电池电极。本发明实现了对锂离子的通量均匀和促进锂离子去溶剂化过程,可实现均匀的锂原子成核、沉积和生长,达到有效抑制了枝晶的生长,并在用于Li Cu、Zn Ti、Na Al、K Al等非对称电池、Li Li、Zn Zn、Na Na、K K等对称电池和Li LiFePO4、Zn MnO2、Na Na3V2(PO4)3、K K3V2(PO4)3等全电池中均表现出优异的电化学性能。

成果亮点

作为本发明的进一步优选技术方案，所述蛋白质为溶菌酶、脂肪水解酶、聚半乳糖醛酸酶中的一种或几种的混合。作为本发明的进一步优选技术方案，所述还原剂为硫醇类还原剂，该硫醇类还原剂包括三(2-羧乙基)膦、二硫代苏糖醇、半胱氨酸中的一种或几种的混合。作为本发明的进一步优选技术方案，所述缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸Tris-HCl试剂。作为本发明的进一步优选技术方案，所述电极基体为作为电池集流体的铜箔、铝箔或钛箔，或者锌材质的金属片。作为本发明的进一步优选技术方案，步骤2)中，采用碱性溶液将前驱体B的PH值调节为6-8，所述碱性溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氢氧化锂中的一种或几种的混合。本发明的改性方法为生物材料在电化学领域的应用奠定基础，为其他类似材料和电池体系的改性提供指导。

团队介绍

发明人：丁书江孙泽慧西安交通大学（Xi’an Jiaotong University），简称“西安交大”，位于陕西省西安市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学，由教育部与国家国防科技工业局共建，位列国家“双一流”，首批进入国家“211工程”和“985工程”，是国家“七五”“八五”重点建设高校，入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划，是环太平洋大学联盟、九校联盟（C9）、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校，是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位，是中国三所开设少年班高校之一。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2023-10-29

李卫斌

西安电子科技大学

教授

综合评价

该技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠。总体而言，该项技术思路方向很好，未来市场空间较大，有利于当前政策要求，转化成熟度高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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