自支撑铝离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自支撑铝离子电池及其制备方法。所述自支撑铝离子电池包括正极、负极和电解液，所述正极具有无集流体的自支撑结构，所述自支撑结构包括隔膜以及附着于所述隔膜上的导电碳材料，所述电解液选自非水电解液，所述负极包括高纯度铝或铝合金。所述制备方法包括：在隔膜上沉积具有良好导电性的导电材料，从而获得无导电剂、无粘结剂的正极，并进一步组装成无集流体的自支撑铝离子电池。本发明专利技术的自支撑铝离子电池能极大减轻电池自身重量，且能显著提升铝离子电池的性能，其制备工艺简单可控、经济、环境友好，适合大规模生产。

Self supporting aluminium ion battery and preparation method thereof

The invention discloses a self-supporting aluminum ion battery and a preparation method thereof. The self supporting aluminium ion battery includes a cathode, anode and electrolyte, wherein the cathode has a self-supporting structure without collector, conductive carbon material of the self support structure includes a diaphragm and attached to the diaphragm, wherein the electrolyte is selected from nonaqueous electrolyte, the negative electrode comprises a high purity aluminum or Aluminum Alloy. The preparation method comprises the following steps: depositing conductive material with good conductivity on the diaphragm, thereby obtaining an anode free of conductive agent and binder free, and further assembling a self-supporting aluminum ion battery without fluid collection. The self support aluminum ion cell of the invention can greatly reduce the self weight of the battery, and can remarkably improve the performance of the aluminum ion battery. The preparation process is simple, controllable, economical and environment-friendly, and is suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
自支撑铝离子电池及其制备方法
本专利技术涉及一种铝离子电池，具体涉及一种自支撑铝离子电池及其制备方法，属于能源材料

技术介绍
随着科技和经济的迅猛发展，石油、天然气和煤炭等不可再生能源日益枯竭，从而引发的环境污染和温室效应也愈加严重，因此，环境保护和能源危机是当今世界面临的两大难题，如何有效的开发并合理的利用可再生的清洁能源成为研究的重点。锂离子电池因其较高的能量密度及高电压平台而广泛的应用于电子产品、动力能源等领域，然而，受其有限的资源、昂贵的成本和较大的安全隐患的限制，阻碍了锂离子电池的持续发展。因而，寻求可替代锂离子电池的新型电池体系尤为重要。铝因其储量丰富及成本低廉，迅速的走进了研究者的视线。相对锂离子，铝离子可以转移三个电子，因此其比容量具有更大的潜力。同时，铝离子的半径小于锂离子的半径，更有利于离子在电极材料上的脱嵌，从而保持电极结构的完整，提高电池循环稳定性，并延长电池使用寿命。然而，当前铝离子电池的制造工艺尚不成熟，因此，优化铝离子电池结构，对于提高生产效率、降低电池成本并实现商业化的应用具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种自支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自支撑铝离子电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于所述正极具有无集流体的自支撑结构，所述自支撑结构包括隔膜以及附着于所述隔膜上的导电碳材料，所述电解液选自非水电解液，所述负极包括高纯度铝或铝合金。

【技术特征摘要】
1.一种自支撑铝离子电池，包括正极、负极和电解液，其特征在于所述正极具有无集流体的自支撑结构，所述自支撑结构包括隔膜以及附着于所述隔膜上的导电碳材料，所述电解液选自非水电解液，所述负极包括高纯度铝或铝合金。2.根据权利要求1所述的自支撑铝离子电池，其特征在于：所述正极不含导电剂及粘结剂。3.根据权利要求1所述的自支撑铝离子电池，其特征在于：所述导电碳材料包括碳纳米管、石墨烯和导电聚合物中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的自支撑铝离子电池，其特征在于：所述隔膜包括具有离子通透性的聚丙烯微孔隔膜、聚乙烯微孔隔膜和玻璃纤维材料中的任意一种。5.根据权利要求1所述的自支撑铝离子电池，其特征在于：所述电解液包括铝离子电解质，所述铝离子电解质包括含可自由移动Al3+的离子液体。6.根据权利要求5所述的自支撑铝离子电池，其特征在于：所述离子液体包括1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐、1-丙基-3-甲基咪唑氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志刚，张炜坤，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32