本发明涉及用于直接转变化学能为电能的方法或装置，尤其涉及一种用于锌锰电池的电解液。
背景技术：
1、一次性锌锰电池相较于镍镉、镍氢以及锂等可充电电池(二次电池)，拥有以下优势：首先，在安全性方面，一次性电池具有更高的保障，它们不容易发生泄漏或爆炸等安全问题，无需依赖保护电路板即可安全使用；其次，它们展现出更佳的稳定性，不受记忆效应的影响，并且无需担心过度放电，对使用环境的适应性更强，更不容易发生损坏；再者，使用一次性电池不需要携带充电器，它们的放电周期通常比可充电电池更长，实现即插即用，为用户提供了更大的便利性；此外，与可充电电池相比，一次性电池的成本更低，对于小型或低功率的电子设备而言，更具成本效益；最后，当前的一次性锌锰电池大多已经实现无汞或低汞化，对环境的影响较小，便于回收和处理。
2、碱性锌锰电池的特点是内阻小，放电后电压恢复能力强，工作温度范围宽，在-20℃～60℃之间，适于高寒地区使用，且大电流连续放电容量是酸性锌锰电池的5倍左右。此外，它们的低温放电性能也很好，并且不含汞和镉，对环境友好。碱性锌锰电池广泛应用于各种生活场景，如电动玩具、家用电器、智能家居、家用医疗设备、户外电子设备等。随着技术的进步，碱性锌锰电池的性能得到显著提升，包括更高的能量密度、更宽的工作温度范围以及更少的自放电率。
3、cn108172854a公开了一种锌锰电池，具体涉及一种含有氧化锌的碱性锌锰电池及其制备方法，电池包括由锌粉、氧化锌、硅酸钠和粘结剂制成的负极锌膏，包括由电解二氧化锰和导电剂制成的正极环，以及由纸浆或纤维混合物制成的隔膜，还有分别用于正极环、负极锌膏、隔膜的电解液，所述电解液均为氢氧化钾水溶液，其中，负极锌膏所用的电解液含有氧化锌。该发明提出基于市场对高功率碱性锌锰电池需求日益增长的前提，增加了锌粉利用率的同时在一定程度上抑制了锌粉析氢，配合优化的电池正负极以及碱液浓度配比，该配方生产的碱性锌锰电池大电流放电性能有显著提高。
4、cn107275655a公开了用于锌锰电池电解液的天然提取物组合物及其用途以及锌锰电池电解液和锌锰电池，该组合物包括咪唑啉衍生物、氨基酸衍生物和甾醇衍生物；该发明的组合物具有优异的缓蚀效果和良好的导电性，耐低温性、耐高温性；其作为锌锰电池的电解液使用时，可以在非工作状态时抑制负极材料自放电性能从而可以降低电池的自损耗、大大延长电池的使用寿命，而在电池工作中由于导电性能良好可以发挥出正常的电池性能；更为重要的是，该组合物不含有重金属汞，避免了废弃电池可能带来的重金属污染，降低了后续处理成本和环境污染风险。其耐低温可以达到-30℃、耐高温可以达到100℃。
5、碱性锌锰电池的电极存在一定的自腐蚀现象，这种现象导致了锌锰电池储存寿命受到一定的折损，因此，要解决碱性锌锰电池储存寿命提高的问题，可以从电池自腐蚀的本质上着手解决。碱性锌锰电池，由于金属锌在碱性的环境下处于热力学不稳定状态，金属锌在这种状态下容易发生化学反应产生氢气，从而发生自腐蚀现象。这是因为锌作为一种活泼的金属，在碱性电解液中会与氢氧化钾(koh)发生反应，导致锌的溶解，进而形成锌的腐蚀产物，如氢氧化锌(zn(oh)2)和氧化锌(zno)。此外，电池在放电过程中，负极的锌会失去电子，发生氧化反应，产生锌离子，这些锌离子与氢氧根离子结合，形成氢氧化锌，这也是自腐蚀发生的原因之一。为了减缓这种自腐蚀现象，研究人员采取了多种措施。例如，采用耐腐蚀的锌合金作为负极或加入锌缓蚀剂，如金属氧化物、氢氧化物、无机盐等无机缓蚀剂，以及表面活性剂和消氢添加剂等有机缓蚀剂。这些缓蚀剂能够在锌表面形成一层保护膜，阻止或减少oh-离子与锌表面接触，从而抑制电极的腐蚀。然而，需要注意的是，非汞缓蚀剂可能存在一些弊端，如增加电池内电阻、影响锌粉颗粒之间以及锌粉与集流体之间的接触，降低电池的抗振动性能，以及在放电过程中的耐漏性能与含汞电池相比存在差距而在制造无汞电池的过程中，首先要解决的就是电池阳极被腐蚀的问题，这也是解决当前阶段电池储存寿命问题的关键所在。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供了一种用于锌锰电池的电解液及其制备方法。
2、碱性锌锰电池负极电解液主要由koh和zno组成，koh是为电池放电时提供导电离子，其浓度高低影响电池放电时电荷传递能力，zno则主要是抑制负极锌的自溶即锌的自腐蚀。zno在碱性锌锰电池中的作用主要是通过形成一层保护膜来抑制负极锌的自溶。zno作为两性物质，能够与氢氧化钾(koh)溶液中的锌酸盐之间形成溶解平衡。当电池放电时，负极产生锌酸盐，当其浓度达到饱和后会沉积出zno。这层zno保护膜能够减缓锌的进一步反应，从而保护锌电极不被过度溶解或腐蚀。此外，zno的添加还有助于提高电池的电化学性能。在一些研究中，通过在锌金属表面原位生长zno保护层，可以显著提高锌负极的循环稳定性和抑制枝晶生长，从而延长电池的使用寿命。zno保护层的存在有助于形成稳定的电极/电解液界面，减少副反应的发生，进而提高电池的整体性能。本发明提供了一种改性zno，通过对其表面进行改性接枝上吡啶基团，吡啶基团中含有具有孤对电子的氮原子，这些孤对电子可以与金属表面的原子形成配位键，实现化学吸附。此外，吡啶环上的π电子可以与金属表面的空轨道形成配位键，增强缓蚀效果。因此改性后的氧化锌在锌负极表面形成保护层后，缓蚀效果得以增强，将该改性氧化锌应用到用于锌锰电池的电解液中能够进一步提升电池寿命。
3、为实现上述目的，本发明提供了一种用于锌锰电池的电解液，包括氢氧化钾、改性氧化锌和水；
4、所述改性氧化锌的制备方法包括如下步骤：
5、将氧化锌经真空干燥后，将无水乙醇和水按比例混合，将干燥后的氧化锌加入到乙醇和水的混合液中，400～500w下超声分散30～50min，超声结束后搅拌1～2h，再滴加等体积的三甲氧基-[4-[2-(4-甲基-2-吡啶基)-4-吡啶基]丁基]硅烷的乙醇溶液，滴加结束后升温搅拌1～3h，冷却至室温，混合液经无水乙醇洗涤3次后，离心，弃去上清液，下层沉淀经真空干燥即得改性氧化锌。
6、进一步的，所述无水乙醇和水的质量比为1:1～2。
7、进一步的，所述氧化锌与乙醇和水的混合液的质量比为1:80～100。
8、进一步的，所述升温的温度范围为60～80℃。
9、进一步的，所述三甲氧基-[4-[2-(4-甲基-2-吡啶基)-4-吡啶基]丁基]硅烷的乙醇溶液的浓度为4～5wt％。
10、进一步的，所述真空干燥的温度为50～60℃。
11、进一步的，所述真空干燥的时间为8～10h。
12、一种用于锌锰电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：
13、将氢氧化钾、改性氧化锌与水混合后，搅拌均匀即得。
14、进一步的，所述氢氧化钾的浓度为25～40wt％。
15、进一步的，所述改性氧化锌的浓度为2～8wt％。
16、本发明的有益效果：
17、与现有技术相比，本发明提供了一种改性zno，通过对其表面进行改性接枝上吡啶基团，吡啶基团中含有具有孤对电子的氮原子，这些孤对电子可以与金属表面的原子形成配位键，实现化学吸附。此外，吡啶环上的π电子可以与金属表面的空轨道形成配位键，增强缓蚀效果。因此改性后的氧化锌在锌负极表面形成保护层后，缓蚀效果得以增强，将该改性氧化锌应用到用于锌锰电池的电解液中能够进一步提升电池寿命。
1.一种用于锌锰电池的电解液，其特征在于，包括氢氧化钾、改性氧化锌和水；
2.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述无水乙醇和水的质量比为1:1～2。
3.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述氧化锌与乙醇和水的混合液的质量比为1:80～100。
4.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述升温的温度范围为60～80℃。
5.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述三甲氧基-[4-[2-(4-甲基-2-吡啶基)-4-吡啶基]丁基]硅烷的乙醇溶液的浓度为4～5wt％。
6.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述真空干燥的温度为50～60℃。
7.如权利要求1所述的用于锌锰电池的电解液，其特征在于，所述真空干燥的时间为8～10h。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的用于锌锰电池的电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的用于锌锰电池的电解液的制备方法，其特征在于，氢氧化钾的浓度为25～40wt％。
10.如权利要求8所述的用于锌锰电池的电解液的制备方法，其特征在于，所述改性氧化锌的浓度为2～8wt％。
