用于可充电金属卤化物电池的液体阴极制剂制造技术

技术编号:36923048 阅读:25 留言:0更新日期:2023-03-22 18:46
具有优化的活性阴极电解质溶液的可充电金属卤化物电池具有高能量密度,并且在制造后不需要充电。优化的活性阴极电解质溶液包含(i)以大于0.5的浓度比溶解在有机溶剂中的金属卤化物及其相应卤素的混合物和(ii)氧化性气体。有机溶剂是基于腈的化合物和/或杂环化合物。可以向有机溶剂中添加乙二醇二甲醚以改善电池性能。善电池性能。善电池性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可充电金属卤化物电池的液体阴极制剂


[0001]本专利技术一般地涉及可充电电池,更具体地,本专利技术涉及用于可充电金属卤化物电池的活性阴极电解质制剂。

技术介绍

[0002]从用于工业和医疗装置的小型电池到用于电动车辆和电网储能系统的大型电池,可充电电池在广泛的应用中需求量很大。每种应用都需要一系列的电化学性能,但是今天电池性能仍然是满足消费者高标准的限制因素。
[0003]目前存在两种类型的可充电电池:通过作用离子的电化学插入/嵌脱行为运行的电池,例如锂离子电池;以及通过活性电极/电解质材料的转化反应运行的电池,例如镍金属氢化物(NiMH)电池。最知名和最被广泛使用的可充电电池是锂离子电池,其使用嵌入的锂化合物作为电极材料,允许锂离子在电解质池中来回移动。NiMH电池使用氢氧化镍作为正极,吸氢合金作为负极以及碱性电解质(例如氢氧化钾)。
[0004]锂离子电池和NiMH电池的缺点阻碍了它们在更广泛的应用中的使用。这些缺点包括充电速度慢和制造电池所需的重金属阴极材料的高成本。

技术实现思路

>[0005]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池,其包括:阳极;阴极集电器;以及促进离子在阳极和阴极之间传输的电解质,其中所述电解质包括:包含一种或多于一种有机液体化合物的溶剂,包含金属卤化物及其相应卤素的混合物的活性阴极材料,其中金属卤化物与卤素的摩尔浓度比大于0.5,混合物被溶解在溶剂中,并且活性阴极材料与阴极集电器接触,以及溶解在溶剂中的氧化性气体。2.根据权利要求1所述的电池,其中金属卤化物包含解离成(i)选自I

、Br

、Cl

和F

的离子和(ii)选自Li
+
、Mg
2+
、Al
3+
和Na
+
的离子的盐。3.根据权利要求1所述的电池,其中卤素是包括I2、Br2、Cl2和F2中至少一种的分子卤素。4.根据权利要求1所述的电池,其中一种或多于一种有机液体化合物包含腈和/或杂环化合物。5.根据权利要求4所述的电池,其中一种或多于一种有机液体化合物包含乙二醇二甲醚。6.根据权利要求1所述的电池,其中金属卤化物与卤素的摩尔浓度比为0.5至8。7.根据权利要求1所述的电池,其中阳极包括一种或多于一种碱金属和/或一种或多于一种碱土金属。8.根据权利要求2所述的电池,其中阳极包括Li、Mg、Al和Na中的至少一种。9.根据权利要求1所述的电池,其中阴极集电器包括多孔碳材料和/或金属。10.根据权利要求1所述的电池,其中氧化性气体选自氧气、空气、一氧化氮、二氧化氮及其混合物和组合。11.一种用于可充电金属卤化物电池的电解质,其包括:包含一种或多于一种有机液体化合物的溶剂,包含金属卤化物及其相应卤素的混合物的活性阴极材料,其中金属卤化物与卤素的摩尔浓度比大于0.5,并且混合物被溶解在溶剂中;以及溶解在溶剂中的氧化性气体。12.根据权利要求11所述的电解质,其中金属卤化物包含解离成(i)选自I

、Br

、Cl

和F

的离子和(ii)选自Li
+
、Mg
2+
、Al
3+
和Na
+
的离子的盐。13.根据权利要求11所述的电解质,其中卤素是包括I2、Br2、Cl2和F2中至少一种的分子卤素。14.根据权利要求11所述的电解质,其中有机溶剂包含腈和/或杂环化合物。15.根据权利要求14所述的电解质,其中有机液体化合物包含乙二醇二甲醚。16.根据权利要求11所述的电解质,其中金属卤化物与卤素的摩尔浓度比为0.5至8。17.根据权利要求11所述的电解质,其中氧化性气体选自氧气、空气、一氧化氮、二氧化氮及其混合物和组合。18.一种可充电电池,其包括:阳极;阴极集电器;以及
促进离子在阳极和阴极集电器之间传输的电解质,其中所述电解质包括:包含基于腈的化合物和/或基于杂环的化合物的混合溶剂溶液,包含LiI和I2的混合物的活性阴极材料,其中混合物被溶解在混合溶剂溶液中,LiI与I2的摩尔浓度比为0.5至8,并且活性阴极材料与阴极集电器接触,以及溶解在溶剂中的氧化性气体。19.根据权利要求18所述的可充电电池,其中基于腈的化合物为甲氧基丙腈,基于杂环的化合物为1,3

二氧戊环。20.根据权利要求18所述的可充电电池,其中混合溶剂溶液包含基于乙二醇二甲醚的化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:麦克斯韦
申请(专利权)人:中央硝子株式会社
类型:发明
国别省市:

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