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全封闭式金属-二氧化碳电池及其制备方法技术

技术编号:21837203 阅读:31 留言:0更新日期:2019-08-10 19:45
本发明专利技术公开了一种全封闭式金属‑二氧化碳电池及其制备方法。其由电池外壳、负极材料、隔膜、电解质、正极材料组成,所述电解质中的溶质、溶剂或添加剂包含一种或几种可吸附CO2的基团,即电解质中的溶质、溶剂或添加剂中包含具有可吸附CO2的基团的物质。其制备方法包括:原料的处理;吸附CO2的电解质的制备;全封闭式金属‑二氧化碳电池的组装。本发明专利技术的有益效果在于:削减了储气装置;根除气体泄漏和爆炸的安全隐患;降低装置密封性要求和操作难度;提高电池的密封性,防止外界空气进入电池;与常规电池构造相同,与常规电池生产设备兼容;可以依托现有电池生产条件,开展工业生产,在动力电池和储能电池领域具有广泛的应用前景。

Fully enclosed metal-carbon dioxide battery and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
全封闭式金属-二氧化碳电池及其制备方法
本专利技术涉及一种气体电池及其制备方法,特别是涉及一种金属-二氧化碳电池及其制备方法,应用于二次电池储能

技术介绍
锂离子电池作为当今最重要的电子储能器件,由于其理论容量限制,已经无法满足人们对日常消费电子产品、电动汽车和储备电源等领域高性能电池的更高需求。因此,寻求新的高能量密度的可充放电池体系,特别是能超越锂离子电池的体系,成为目前人们重要研究的方向。在所有的电池体系中,金属空气电池具有很高的理论比容量而成为研究的热点。另一方面,人们大规模地使用化石燃料导致CO2排放量急剧增加,而CO2是全球气候变化的主要原因之一。因此,有效地捕获和转化CO2气体,对解决环境问题具有重要的意义。Archer课题组在2013年首次提出了Li-CO2电池,并研究了Li-CO2电池在不同温度下的放电比容量,有效地将CO2与电化学储能联系在一起。随后,陈军和丁轶课题组分别研究出了在室温条件下可充放电的Na-CO2电池和Al-CO2电池。目前所采用的各类气体电池,均为以下设计:由金属负极、玻璃纤维隔膜、电解质以及正极组成。这些传统的开放性气体电池的工作过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全封闭式金属‑二氧化碳电池,主要由电池外壳、金属负极、隔膜、电解质、正极组成,其特征在于:所述电解质中的溶质、溶剂或添加剂包含至少一种可吸附CO2的基团的物质。

【技术特征摘要】
1.一种全封闭式金属-二氧化碳电池,主要由电池外壳、金属负极、隔膜、电解质、正极组成,其特征在于:所述电解质中的溶质、溶剂或添加剂包含至少一种可吸附CO2的基团的物质。2.根据权利要求1所述全封闭式金属-二氧化碳电池,其特征在于:所述可吸附CO2的基团为亚砜基(-SO-)、砜基(-SO2)、双三氟甲基(-(CF3)2)、磺酰基(-SO3H)、苯环(-C6H6)、氰基(-CN)、亚氨基(-NH-)、羧基(-COOH)、亚硫酸胺基(-SO3NH4)、亚硝基(-NO)、甲基(-CH3)、羟基(-OH)、卤基、胺基(-NH2)中的至少一种。3.根据权利要求1所述全封闭式金属-二氧化碳电池,其特征在于:所述具有亚砜基(-SO-)的物质为二甲基亚砜(DMSO);或者,所述具有砜基(-SO2)的物质为四亚甲基砜(TMS)、乙基甲基砜(EMS)、乙基乙烯基砜(EVS)中的至少一种;或者,所述具有双三氟甲基(-(CF3)2)的物质为双三氟甲烷磺酰亚胺盐;或者,所述具有磺酰基(-SO3H)的物质为1-辛基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、4-(3-甲基-1-咪唑)-1-丁基磺酸内盐、PPN-6-SO3H、PPN-6-SO3Li中的至少一种;或者,所述具有苯环(-C6H6)的物质为1-丁基-2,3-二甲基咪唑对甲苯磺酸盐、Zn(bIM)2、Co(bIM)2中的至少一种;或者,所述具有氰基(-CN)的物质为克酮酸二取代亚甲基氰配体酸-草酸锂硼盐(LCNCOB)、克酮酸二取代氨基氰配体酸-草酸锂硼盐(LNCNCOB)中的至少一种;或者,所述具有亚氨基(-NH-)的物质为脯氨酸、N-苯甲酰基-L-精氨酸乙酯盐酸盐、组氨酸中的至少一种;或者,所述具有羧基(-COOH)的物质为1-羧甲基-4-甲基咪唑四氟硼酸盐、氯化1-羧甲基-3-甲基咪唑、COOH-MIL-53(lp)中的至少一种;或者,所述具有亚硫酸胺基(-SO3NH4)的物质为PPN-6-SO3NH4;或者,所述具有亚硝基(-NO)的物质为Zn(nIM)、Co(nIM)2中的至少一种;或者,所述具有甲基(-CH3)的物质为(CH3)2-MIL-53(lp);或者,所述具有羟基(-OH)的物质为氯化1-羟乙基-3-甲基咪唑、(OH)2-MIL-53(lp)中的至少一种;或者,所述具有卤基的物质为溴化1-丁基-3-甲基咪唑、ZIF-81、ZIF-69中的至少一种;或者,所述具有胺基(-NH2)的物质为1-胺丙基-3-...

【专利技术属性】
技术研发人员:周美娟邵豫龙吕迎春郭炳焜
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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