一种镁/亚硫酰氯一次电池及其制备和回收方法技术

本发明专利技术属于电池领域，具体涉及一种镁/亚硫酰氯一次电池及其制备和回收方法。本发明专利技术采用负载有碳材料的金属材料作为正极，亚硫酰氯/金属氯化物作为电解液，镁箔或镁合金作为负极，制备了一系列具备优异电化学性能的镁/亚硫酰氯一次电池。通过对电极材料和电解液组分的优化调控，实现了电池放电容量和搁置性能的提升。此外，获得的电池在服役后可以通过简便的方法对正负极进行回收及循环利用，显著提升了电池的经济效益和环境友好性。本发明专利技术提出的镁/亚硫酰氯一次电池具有高性能、可持续和低成本等特点，为发展高性能一次电池提供全新的思路和方案。的思路和方案。的思路和方案。

【技术实现步骤摘要】
一种镁/亚硫酰氯一次电池及其制备和回收方法


[0001]本专利技术属于电池领域，具体涉及一种镁/亚硫酰氯一次电池及其制备和回收方法，尤其涉及一种高性能、可回收、低成本的镁/亚硫酰氯一次电池及其制备和回收方法。

技术介绍

[0002]自从上世纪90年代首次推出商用锂离子电池以来，锂离子电池极大地推动了人类经济和社会的发展，为实现绿色无污染的社会提供动力。
[1
‑
4]锂/亚硫酰氯一次电池因其高能量密度和长储存寿命在工业设备、医疗健康和航空航天等重要领域得到广泛应用。
[5
‑
9]该电池通过锂负极氧化和正极亚硫酰氯还原成硫、二氧化硫和氯离子进行一次放电。
[10,11]氯离子与从锂负极剥离出的锂离子反应形成氯化锂沉积在碳正极表面，当正极被完全钝化时电池放电过程终止。
[7,12,13]这种电池在一次放电中可以提供约2,300mAh g
‑1的高比容量和高达590Wh kg
‑1的高能量密度。
[14,15]在过去50年里，研究者已经做出了一系列尝试以优化锂/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于，包括正极片、负极片和电解液；所述正极片为负载有碳材料的金属材料；所述负极片为镁箔或镁合金箔；所述电解液的溶剂为亚硫酰氯且溶质为金属氯化物；所述电解液中金属氯化物的浓度为1
‑
5mol L
‑1。2.根据权利要求1所述的镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于，所述碳材料包括石墨、导电炭黑、碳纳米管或石墨烯中的任意一种；所述金属材料选自泡沫镍和不锈钢箔中的任意一种。3.根据权利要求2所述的镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于，所述导电炭黑包括乙炔黑、科琴黑中的任意一种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于，所述正极片的制备方法包括以下步骤：(a)碳浆料的制备：称取一定量的碳材料颗粒与粘结剂，并加入溶剂，将所得混合物超声处理或研磨直至碳材料颗粒均匀分散在溶剂中，即得碳浆料；(b)正极片的制备：将制备好的碳浆料滴加或涂覆到金属材料上，然后干燥、压实，即得正极片。5.根据权利要求4所述的镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于，步骤(a)中，所述粘接剂包括聚四氟乙烯乳液；所述溶剂包括乙醇、N
‑
甲基吡咯烷酮；所述碳材料颗粒与粘结剂的质量比为9:1；步骤(b)中，所述碳材料负载量为0.1
‑
3mg/cm2。6.根据权利要求1所述的镁/亚硫酰氯一次电池，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩，徐秋晨，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：