双离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于电池技术领域，具体涉及一种双离子电池及其制备方法。该双离子电池，包括正极、负极以及位于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液，所述电解液为离子液体，所述离子液体由有机阳离子和有机阴离子组成，所述电解液中无金属离子。该双离子电池中的电解液为有机阳离子和有机阴离子组成的离子液体，这样电极反应中不涉及任何金属的反应，因此不会出现金属枝晶的问题，可以从源头上避免了枝晶的产生，从而从原理上实现了电池的安全性，同时该双离子电池使用了不易燃烧的离子液体作为电解液，降低了着火的风险，相比传统的基于低沸点有机溶剂的电解液进一步提升了电池的安全性。

Double ion battery and its preparation

【技术实现步骤摘要】
双离子电池及其制备方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种双离子电池及其制备方法。
技术介绍
可充电的锂离子电池因其能量密度高，循环寿命长以及稳定性好等优点成为目前最成功的商业化二次电池，但锂资源的匮乏性以及人们对锂离子电池需求的持续增长意味着大规模储能体系全部依赖于锂离子电池是不可靠的。因对锂资源匮乏的担心引发了大量基于其他丰富且廉价金属离子电池的研究，如钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池、铝离子电池以及钙离子电池等。总之，开发基于其他金属离子的二次电池是目前储能领域的主流研究方向。然而，传统的基于金属离子的电池存在金属枝晶以及不可控的界面化学活性的问题，这些问题会造成隔膜穿透，从而引发热失控甚至着火爆炸的危险。虽然近期的一些研究，如调节电解液成分以及添加剂种类，纳米界面设计以及新型集流体设计等，已经取得了一些进展，但是这样进展并不能完全保证消除金属枝晶，从而不能实现电池的百分百安全。目前为解决锂离子电池、钠离子电池等以金属离子与正负极反应实现储能的电池体系的安全性问题，通常采用的方案包括如下几类：第一，采用力学性能好的安全性隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双离子电池，包括正极、负极以及位于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液，其特征在于，所述电解液为离子液体，所述离子液体由有机阳离子和有机阴离子组成，所述电解液中无金属离子。/n

【技术特征摘要】
20190828 CN 20191080260171.一种双离子电池，包括正极、负极以及位于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液，其特征在于，所述电解液为离子液体，所述离子液体由有机阳离子和有机阴离子组成，所述电解液中无金属离子。


2.如权利要求1所述的双离子电池，其特征在于，所述离子液体选自选自N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-丁基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-丁基吡啶四氟硼酸盐、N-甲氧基乙基-N-甲基二乙基铵四氟硼酸盐、N-丁基-N-甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐、三丁基甲基氯化铵、三丁基甲基铵双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、N-乙基吡啶溴盐、N-辛基吡啶溴盐和三丁基乙基溴化膦中的至少一种。


3.如权利要求1所述的双离子电池，其特征在于，所述离子液体为N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐。


4.如权利要求1-3任一项所述的双离子电池，其特征在于，所述正极包括正极集流体和结合在所述正极集流体表面的正极活性层，所述正极活性层含有正极活性材料、导电剂和粘结剂。


5.如权利要求4所述的双离子电池，其特征在于，所述正极集流体的材料选自铝、锂、镁、钒、铜、铁、锡、锌、镍、钛和锰中的任意一种金属单质，或选自包含铝、锂、镁、钒、铜、铁、锡、锌、镍、钛和锰中的至少一种元素的金属合金，或选自包含铝、锂、镁、钒、铜、铁、锡、锌、镍、钛和锰中的至少一种元素的金属复合物；和/或，
所述正极活性材料选自具有层状晶体结构的石墨类材料、硫化物、氮化物、氧化物和碳化物中的至少一种。


6.如权利要求5所述的双离子电池，其特征在于，所述石墨类材料选自天然石墨、人造石墨和石墨烯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，张苗，周小燕，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44