一种采用相同正负极活性材料的二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种采用相同正负极活性材料的二次电池，属于电化学能量储存技术领域。本发明专利技术利用具有在不同电位发生不同可逆氧化还原反应的材料，同时作为二次电池的正负极活性物质。本发明专利技术可有效用于具有多价态变化的金属氧化物及金属硫化物等。同时本发明专利技术工艺过程简单并且与现有工艺兼容，可有效简化电极材料的生产、匹配流程，因此具有极大的应用前景。

Two secondary cell using same positive and negative pole active material

The invention discloses a two secondary battery with the same positive and negative active material, belonging to the electrochemical energy storage technology field. The invention utilizes a material having a reversible reversible redox reaction at different potentials and acts as a positive and negative active substance of the two cell simultaneously. The present invention can be applied to metal oxides and metal sulfides with multivalent changes. At the same time, the invention has simple process and is compatible with the prior art, and can effectively simplify the production and matching process of the electrode material, so the invention has great application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种采用相同正负极活性材料的二次电池
:本专利技术涉及电化学能量储存
，具体涉及一种采用相同正负极活性材料的二次电池。
技术介绍
:18世纪以来，能源使用方式的变革极大地推动了人类社会的发展和进步。为了满足未来电动汽车、混合燃料汽车、电力、通信、各类新型便携式电子产品等众多领域的需求，开发稳定安全、环境友好、成本低廉、高性能的电化学储能器件至关重要。二次电池因具有较高的储能密度及可以循环使用等优点，是最具潜力的电化学储能器件之一。在充放电过程中，正负电极材料分别发生的氧化还原反应，将电能与化学能进行相互转换，是二次电池的工作基础。根据能斯特方程，发生不同氧化还原反应时所需的吉布斯自由能不同，因此不同电极材料的工作电位不同，如锂离子电池采用石墨作为负极活性材料，钴酸锂作为正极材料，在充放电过程中，石墨在0.01V(vs.Li/Li+)发生反应钴酸锂在3.7V(vs.Li/Li+)发生反应目前商业化二次电池的设计及生产，需要匹配不同的正负极活性材料(匹配工作电位、容量、质量等)，然后分别进行正负极活性材料的生产、正负电极的制备，最后再将正负电极、隔膜与电解液组装为电池。近年来，随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用相同正负极活性材料的二次电池，其特征在于：该二次电池制备过程为：首先将相同的正负极活性材料制备为电极，所述相同的正负极活性材料是指能够在不同电位发生不同可逆氧化还原反应的活性材料；然后将所制备的电极作为工作电极，锂片作为对电极及参比电极，同时加入电解液，通过电化学电荷注入的方法，对工作电极的电化学反应及开路电位进行调控，分别得到具有稳定电化学性能的正极和负极；最后组装成所述采用相同正负极活性材料的二次电池。

【技术特征摘要】
1.一种采用相同正负极活性材料的二次电池，其特征在于：该二次电池制备过程为：首先将相同的正负极活性材料制备为电极，所述相同的正负极活性材料是指能够在不同电位发生不同可逆氧化还原反应的活性材料；然后将所制备的电极作为工作电极，锂片作为对电极及参比电极，同时加入电解液，通过电化学电荷注入的方法，对工作电极的电化学反应及开路电位进行调控，分别得到具有稳定电化学性能的正极和负极；最后组装成所述采用相同正负极活性材料的二次电池。2.根据权利要求1所述的采用相同正负极活性材料的二次电池，其特征在于：该二次电池制备过程中，通过电化学电荷注入的方法对工作电极的电化学反应及开路电位进行调控，分别得到具有稳定电化学性能的正极和负极的具体步骤如下：(1)电化学电荷注入法制备负极：电化学电荷注入法制备负极的过程是通过控制截止电压及循环次数来进行电极电化学活性的调整；具体为：首先选定电极材料在不同电位区间发生的不同氧化还原反应中，相对电位较负的氧化还原反应电位区间，作为负极工作区间；随后将电极在该负极工作区间内进行恒流充放电循环，以使电极材料在该负极工作区间内发生可逆的氧化还原反应，并减少在反应过程中产生的不可逆反应，从而提高最终组装的二次电池的库伦效率及循环稳定性；最后控制电极电位低于电极材料在不同电位区间发生的不同氧化还原反应中，相对电位较正的氧化还原反应电位区间，并使电极材料处于负极的放电态，从而避免正负极开路电位不匹配对最终组装的二次电池产生影响；(2)电化学电荷注入法制备正极：电化学电荷注入法制备正极的过程是通过控制截止电压及循环次数来进行电极电化学活性的调整；具体为：首先选定电极材料在不同电位区间发生的不同氧化还原反应中，相对电位较正的氧化还原反应电位区间，作为正极工作区间；随后将电极在该正极工作区间内进行恒流充放电循环，以使电极材料在该正极工作区间内发生可逆的氧化还原反应，并减少在反应过程中产生的不可逆反应，从而提高最终组装的二次电池的库伦效率及循环稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，王宇作，单旭意，王大伟，孙振华，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21