一种具有锌阳极的碱性二次电化学发电机制造技术

技术编号:3251043 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种在电解质中具有锌阳极的二次碱性电化学发电机,所述的阳极的活性物质包括至少一种导电陶瓷材料。按照本发明专利技术,发电机的电解质由一种高度浓缩的碱溶液构成和/或锌阳极的活性物质组成的,所述的活性物质含有包含至少一种由下面的物质的添加剂,通式为M↓[2]OnTiO↓[2]mxH↓[2]O的碱金属钛酸盐,其中M代表Li,Na,K,Rb或者Cs,n为0.5至2,m为1至10,且x为0至10,或者通式为MO↓[n]TiO↓[2]mxH↓[2]O的碱土金属钛酸盐,其中M代表Mg,Ca,Sr或者Ba,n为1至5,m为1至10,且x为0至10。本发明专利技术还涉及一种在本发明专利技术中使用的发电机的锌阳极及其生产方法。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种具有锌阳极的碱性二次电化学发电机本专利技术涉及一种具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,该阳极的活性物质中包含至少一种导电陶瓷材料。根据本专利技术,该发电机的电解质由一种高度浓缩的碱溶液组成和/或锌阳极的活性物质中包含一种添加剂,该添加剂包括至少一种碱金属或碱土金属钛酸盐。根据本专利技术,本专利技术还涉及该发电机的锌阳极以及它的生产方法。本专利技术涉及电化学发电机领域,更具体而言涉及蓄电池领域。本专利技术特别涉及一种具有锌阳极的二次发电机和试图获得高水平的锌电极循环能力。锌电极由于它们的高性能而为本领域的技术人员所熟知。它们还可以被应用于多种二次电化学系统,例如空气-锌,镍-锌和银-锌碱性发电机,和具有含盐的电解质的溴-锌和氯-锌发电机。锌是一种有吸引力的阳极活性物质,一对Zn/Zn(OH)2电池的高负氧化还原电势为-1.25V/NHE(标准氢电极)。锌电极可提供820Ah/kg的理论质量容量。例如对于一对镍-锌电池(NiZn),它们也可以得到334Wh/kg的理论质能,并且一对锌-氧电池可以得到1320Wh/kg理论质能。对于Ni/Zn电池,实际质能通常约为50至80Wh/kg,而本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,所述阳极的活性物质包含至少一种导电陶瓷材料,    其特征在于,所述发电机的电解质由一种高度浓缩的碱溶液组成和/或所述锌阳极的活性物质中包含至少一种由下面的物质组成添加剂:通式为M↓[2]O↓[n]TiO↓[2]mxH↓[2]O的碱金属钛酸盐,其中M代表Li,Na,K,Rb或者Cs,n为0.5至2,m为1至10,且x为0至10,或者通式为MO↓[n]TiO↓[2]mxH↓[2]O的碱土金属钛酸盐,其中M代表Mg,Ca,Sr或者Ba,n为1至5,m为1至10,且x为0至10。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2001-8-3 01/10488;FR 2002-4-5 02/043791.具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,所述阳极的活性物质包含至少一种导电陶瓷材料,其特征在于,所述发电机的电解质由一种高度浓缩的碱溶液组成和/或所述锌阳极的活性物质中包含至少一种由下面的物质组成添加剂:通式为M2OnTiO2mxH2O的碱金属钛酸盐,其中M代表Li,Na,K,Rb或者Cs,n为0.5至2,m为1至10,且x为0至10,或者通式为MOnTiO2mxH2O的碱土金属钛酸盐,其中M代表Mg,Ca,Sr或者Ba,n为1至5,m为1至10,且x为0至10。2.根据权利要求1所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述高度浓缩的碱溶液是氢氧化钾或氢氧化钠的溶液,其浓度为7至15摩尔/1。3.根据权利要求1或2所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,电解质包含溶解了的氧化锌。4.根据权利要求1至3任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述的阳极是一种嵌入式的塑化锌电极,其采用交联金属类型的支撑体和充电集电体。5.根据权利要求1至4任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述发电机的电解质包含一种由至少一种可溶于所述碱性发电机的电解质中的铝化合物组成的添加剂。6.根据权利要求5所述的具有锌阳极的二次电化学发电机,其特征在于,所述可溶于所述电解质中的化合物至少部分由钛和铝的双料氮化物组成或由氮化铝组成。7.根据权利要求5或者6所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,所述锌阳极的活性物质包含氧化锌,其特征在于,所述可溶于所述电解质的铝化合物的量相对于氧化锌为1至5重量%。8.根据权利要求1所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述的添加剂至少部分由钛酸钙组成。-->9.根据权利要求8所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,所述锌阳极的活性物质包含氧化锌,其特征在于,所述添加剂的量相对于氧化锌为0.5至20重量%。10.根据权利要求8或9所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述的添加剂是以细颗粒的形式分散于所述的活性物质中的。11.根据权利要求8至10任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述添加剂是固定于所述的导电陶瓷材料的颗粒上的。12.根据权利要求8至11任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述导电陶瓷材料/钛酸盐的混合物包含由至少一种铝基化合物组成的添加剂。13.根据权利要求8至12任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述锌阳极的活性物质包含由至少一种与所述发电机的碱性电解质接触而形成可溶性铝化合物的化合物组成的添加剂。14.根据权利要求12所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述的铝基化合物至少部分由铝酸钙组成。15.根据权利要求13所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述与发电机的碱性电解质接触而形成可溶性铝化合物的化合物至少部分由钛和铝的双料氮化物组成或由氮化铝组成。16.根据权利要求12至15任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,所述的锌阳极的活性物质包含氧化锌,其特征在于,所述的铝基化合物和/或与碱性电解质接触而形成可溶性铝化合物的化合物的量相对于氧化锌为1至5重量%。17.根据如前所述的权利要求任何一项所述的具有锌阳极的碱性二次电化学发电机,其特征在于,所述锌阳极的活性物质包含铋或者氧化铋。18.碱性二次电化学发电机的锌阳极,所述氧化锌...

【专利技术属性】
技术研发人员:贝尔纳比涅德尼多尼亚罗贝尔鲁热
申请(专利权)人:科学展望及咨询公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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