一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，为含有三价和/或四价金属离子的水系电解液。所述水系锌锰电池为一次电池或二次电池，当水系锌锰电池为一次电池时，所述电解液为三价和/或四价金属离子的水系电解液；当水系锌锰电池为二次电池时，所述电解液为三价和/或四价金属离子、锌离子和二价锰离子的水系电解液。本发明专利技术以含三价和/或四价金属离子的电解液作为水系锌锰电池的电解液，用于改变电解液及电极/电解液界面的组成，从而改变电极与电解液之间的平衡交换电位，可以提高水系锌锰电池的工作电压、比容量等电化学性能，最终提高电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液及其应用
本专利技术属于水系锌离子电池电解液
，涉及一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液及其应用，特别涉及一种提高水系锌锰电池工作电压的含三价和/或四价金属离子的水系锌锰电池电解液及其应用。
技术介绍
水系锌离子电池由于其安全环保、价格低廉的优点，有望成为下一代新能源储能体系。锰基材料由于其无毒，工作电压以及比容量较高的优点，是目前水系锌离子电池最适合的正极材料。但是在实际的生活应用中，工作电压依旧是制约水系锌锰电池进一步广泛应用的主要因素。目前，使用常规的硫酸锌电解液，水系锌锰电池工作电压仅为1.25V左右，钒基材料工作电压更低，仅0.8V左右。假如，电池的比容量为300mAhg-1，使用常规的硫酸锌电解液，能量密度仅为375Whkg-1。如果工作电压每提高0.1V，能量密度可以提高30Whkg-1。所以相比于提高电池的比容量性能，提高电池的工作电压指标更为重要。目前，提高水系锌离子电池工作电压的方法主要是通过改变正极材料的性质，比如使用普鲁士蓝类似物做正极等。但这种方法比较复杂，反应涉及毒性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，其特征在于：所述电解液为含有三价和/或四价金属离子的水系电解液。/n

【技术特征摘要】
20200228 CN 20201012801701.一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，其特征在于：所述电解液为含有三价和/或四价金属离子的水系电解液。


2.根据权利要求1所述的一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，其特征在于：所述水系锌锰电池为一次电池或二次电池，当水系锌锰电池为一次电池时，所述电解液为三价和/或四价金属离子的水系电解液；
当水系锌锰电池为二次电池时，所述电解液为三价和/或四价金属离子、锌离子和二价锰离子的水系电解液。


3.根据权利要求1或2所述的一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，其特征在于：所述三价和/或四价金属离子选自Al3+、Fe3+、Ti4+、Ce4+中的至少一种，三价和/或四价金属离子的浓度为0.1～2molL-1。


4.根据权利要求3所述的一种提高水系锌锰电池工作电压的电解液，其特征在于：所述三价金属离子为Al3+，其浓度为1～2molL-1。


5.权利要求1-4任...

【专利技术属性】
技术研发人员：方国赵，郭珊，梁叔全，刘哲轩，张腾升，马君剑，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43