正负两极均为沉积/溶解反应的铜-锰水系二次电池制造技术

本发明专利技术属于电化学技术领域，具体为一种正负两极均为沉积/溶解反应的铜‑锰水系二次电池。该电池体系具体包括：负极集流体及正极集流体，含有二价铜离子和二价锰离子的水溶液电解液，以及用于分隔正负极的多孔隔膜。该电池在充电时，正极区的二价锰离子失去电子被氧化成固态的二氧化锰，并沉积在正极集流体上，负极区铜离子得到电子被还原成金属铜，并沉积在负极集流体上；放电时，正极的二氧化锰得到电子，还原为二价锰离子，并溶于电解液中，同时负极铜给出电子，氧化生成二价铜离子，并溶于电解液中。本发明专利技术电池具有超高的功率密度、超长的循环寿命、高安全和低毒的优点，可以广泛应用大型储能等领域。

【技术实现步骤摘要】
正负两极均为沉积/溶解反应的铜-锰水系二次电池
本专利技术属电池
，具体涉及正负两极均为沉积/溶解反应的铜-锰水系二次电池。
技术介绍
二十一世纪以来，全球不断增加的能源需求使得世界原油供应日益紧缩，使用化石燃料产生的环境问题，如全球变暖，越来越严重的雾霾天气，也越来越引起人们的重视。目前，新能源的开发利用已经成为我国政府的工作重点。现今各国指出加快提升水能、风能、太阳能、生物质能等可再生能源比重，要集中力量在可再生能源开发利用特别是新能源并网技术和储能技术上取得突破。然而，由于可再生能源(如风能，太阳能和潮汐能等)具有间歇性，其不连续，不稳定的特点加大了其大规模并入电网的难度，为了提高可再生能源的利用率，发展大规模储能电池系统是有效的途径之一。目前有望应用于大型储能的电池体系可以被简单分为基于无水电解液电池体系和基于水溶液电解质的电池体系。例如，传统的锂离子电池采用无水有机溶液作为电解液，表现出高的工作电压。然而，高毒性且易燃的有机电解液会造成电池爆炸的危险，这一个问题在大型储能领域更为突出。高温钠-硫电池，采用液态熔融的电极，并不含有水系电解液，且表现出高的工作电压和能量密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正负两极均为沉积/溶解反应的铜‑锰水系二次电池，其特征在于，包括：正、负极集流体，含有二价铜离子和二价锰离子的水溶液电解液，以及用于分隔正负极的多孔隔膜。

【技术特征摘要】
1.一种正负两极均为沉积/溶解反应的铜-锰水系二次电池，其特征在于，包括：正、负极集流体，含有二价铜离子和二价锰离子的水溶液电解液，以及用于分隔正负极的多孔隔膜。2.根据权利要求1所述的铜-锰水系二次电池，其特征在于，电池涉及的主要电极反应为：充电时，正极区的二价锰离子失去电子被氧化成固态的二氧化锰，并沉积在正极集流体上，负极区铜离子得到电子被还原成金属铜，并沉积在负极集流体上；放电时，正极的二氧化锰得到电子，还原为二价锰离子，并溶于电解液中，同时负极铜给出电子，氧化生成二价铜离子，并溶于电解液中。3.根据权利要求1所述的铜-锰水系二次电池，其特征在于，所述的正极集流体是具有高电子电导的固体网络，选自碳毡、碳纸、碳布、石墨毡、石墨烯膜、石墨烯网、碳纳米管膜、碳纳米管纸、导电活性碳膜、介孔碳膜、导电石墨板、导电石墨网、钛网、镍网、铝网、不锈钢网中的一种或几种的复合物。4.根据权利要求3所述的铜-锰水系二次电池，其特征在于，所述的正极集流体，其表面被石墨烯、介孔碳、碳纳米管、活性炭、聚苯胺、聚吡咯、二氧化锰、四氧化三锰、三氧化二锰、氧化锰中的一种或几种修饰，用以增加电极与电解液的接触面积。5.根据权利要求1所述的铜-锰水系二次电池，其特征在于，所述的负极集流体为含有金属铜的导电网络，或者为沉积了金属铜的高电子电导的固体网络；其中：所述含有金属铜的导电网络为铜网、铜片、铜箔或泡沫铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永刚，夏永姚，黄健航，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31