【技术实现步骤摘要】
基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池及其制备方法
本专利技术涉及一种新型电化学储能电池,特别是一种基于石榴石陶瓷电解质固态锂-氯化亚铁电池及其制备方法。
技术介绍
固态电解质液态金属电池作为一种极具发展前景的储能技术，避免了传统有机电解液电池的自放电、枝晶生长和表面层钝化等问题，有效提高了电池的安全性、可靠性。实现这一概念最常见的案例是斑马(ZEBRA)电池，它比其他固态电解质液态金属电池具有更高的安全。主要表面在以下两方面：（1）斑马电池具有独特的过充/过放电保护机制，NaAlCl4熔盐电解质在过充/过放过程中可起到有效的缓冲作用，成功防止正极金属离子与β’’-氧化铝固态电解质中的钠离子发生离子交换，进而对β’’-氧化铝陶瓷管造成腐蚀。（2）斑马电池在实际应用中具有较强的容错能力，单个电池损坏时仍呈低电阻导通状态。因此，无需在电池组内设立旁路系统，无需更换少量（电池总数的5％）损坏的电池。上述这些因素均表明ZEBRA电池在未来电网规模储能中具有巨大的应用潜力。在过去的几十年里，虽然Na-NiCl2斑马...
【技术保护点】
1.一种基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池，它包括不锈钢外壳（8）；其特征在于：在所述不锈钢外壳（8）内同轴设置有U型陶瓷管（4）；在所述不锈钢外壳（8）内由正极至负极依次填装有铅封层（1）、硅胶填充层（3）、正极材料层（7）以及熔融锂金属层（5）；所述铅封层（1）填充在不锈钢外壳（8）的正极壳体内，在不锈钢外壳与其正极壳体之间封装有绝缘胶阻隔层（2）；所述正极材料层（7）填充在U型陶瓷管（4）内；所述熔融锂金属层（5）密封填装在不锈钢外壳（8）与U型陶瓷管（4）之间的负极空隙中；所述U型陶瓷管（4）的上开口端嵌入至硅胶填充层（3）内；在U型陶瓷管（4）内同轴设置有...
【技术特征摘要】
1.一种基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池，它包括不锈钢外壳（8）；其特征在于：在所述不锈钢外壳（8）内同轴设置有U型陶瓷管（4）；在所述不锈钢外壳（8）内由正极至负极依次填装有铅封层（1）、硅胶填充层（3）、正极材料层（7）以及熔融锂金属层（5）；所述铅封层（1）填充在不锈钢外壳（8）的正极壳体内，在不锈钢外壳与其正极壳体之间封装有绝缘胶阻隔层（2）；所述正极材料层（7）填充在U型陶瓷管（4）内；所述熔融锂金属层（5）密封填装在不锈钢外壳（8）与U型陶瓷管（4）之间的负极空隙中；所述U型陶瓷管（4）的上开口端嵌入至硅胶填充层（3）内；在U型陶瓷管（4）内同轴设置有石墨棒（6）；所述石墨棒（6）的上端穿过硅胶填充层（3）延伸至铅封层（1）内，石墨棒的下端嵌入至正极材料层（7）内；在石墨棒（6）与硅胶填充层（3）相接触的石墨棒外圆上套装有不锈钢管（9）。
2.根据权利要求1所述的基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池，其特征在于：所述的正极材料层（7）为氯化锂、铁粉、钼粉、四氯铝酸锂的混合物；其混合质量比为5:5:3:5。
3.根据权利要求1所述的基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池，其特征在于：所述U型陶瓷管（4）为U型石榴石陶瓷电解质制备而成。
4.根据权利要求1所述的基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池，其特征在于：所述熔融锂金属层（5）为质量比为1:1的锂带与LiI-CsI混合物的熔融态混合物；所述LiI-CsI混合物为质量比为1:0.8-1的LiI和CsI混合而成。
5.一种制备如权利要求1所述的基于石榴石固态电解质的新型锂-氯化亚铁电池的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晶，金阳，刘凯，徐亮亮，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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