铝材料作为集流体的水系电池制造技术

本发明专利技术公开了一种铝材料作为集流体的水系电池，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，所述正极极片包括正极集流体和形成在所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括正极活性物质；所述负极极片包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的负极材料层，所述负极材料包括负极活性物质；所述正极集流体和/或所述负极集流体为铝材料；所述电解液包括水、电解质盐和稳定剂，所述稳定剂选自磷酰基类化合物、碳酰基类化合物和硫酰基类化合物中的至少之一。发明专利技术极大的拓宽了体系中水分解的电化学窗口，有效避免了因电解液中存在氢氧根、质子等对铝集流体表面氧化层的破坏、腐蚀。腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
铝材料作为集流体的水系电池


[0001]本专利技术涉及电化学储能设备领域，具体而言，本专利技术涉及铝材料作为集流体的水系电池。

技术介绍

[0002]水系电池由于具有高的工作电压、能量密度高、环境友好等优点，且水系电解液具有无毒无害、不可燃、成本低和对生产环境要求低等优点，未来在储能电池、低速动力电池等领域有巨大的应用市场，并且在对电池安全性要求高的航空航天、国防军工等领域也有广阔的应用前景。现有水系电池正极的集流体一般采用钛、不锈钢或者石墨等碳材料，负极的集流体一般采用钛、铜、不锈钢或者石墨等碳材料。采用钛箔/网成本过高，采用不锈钢也会存在慢性腐蚀现象，采用石墨等碳材料对工艺性有很大挑战，且成本也相对较高。采用铜箔/网作为集流体只能用于负极，无法应用于正极。
[0003]现有水系电池集流体一般不会采用铝箔或者铝网，因为在水性电解液中，铝箔作为集流体应用时，不可避免地存在氢氧根、质子等对铝箔表面氧化层的破坏，尤其在正极高电位情形下，铝箔迅速发生电化学腐蚀，导致正极或者负极失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝材料作为集流体的水系电池，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，所述正极极片包括正极集流体和形成在所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括正极活性物质；所述负极极片包括负极集流体和形成在所述负极集流体上的负极材料层，所述负极材料包括负极活性物质；其特征在于，所述正极集流体和/或所述负极集流体为铝材料；所述电解液包括水、电解质盐和稳定剂，所述稳定剂选自磷酰基类化合物、碳酰基类化合物、硫酰基类化合物和氰基类化合物中的至少之一。2.根据权利要求1所述的铝材料作为集流体的水系电池，其特征在于，所述磷酰基类化合物选自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯和磷酸三丁酯中的至少之一；任选地，所述碳酰基类化合物选自尿素、一甲基脲、二甲基脲和四甲基脲的至少之一；任选地，所述硫酰基类化合物为二甲基亚砜；任选地，所述氰基类化合物选自乙腈和丁二腈的至少之一。3.根据权利要求1所述的铝材料作为集流体的水系电池，其特征在于，所述水和所述稳定剂的摩尔比为1:0.05～20，优选1:0.15～15。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的铝材料作为集流体的水系电池，其特征在于，所述铝材料为铝箔或铝网；任选地，所述电解质盐在所述电解液中的浓度为0.3
‑
2.5mol/L。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的铝材料作为集流体的水系电池，其特征在于，所述水系电池为锂离子水系电池，所述正极活性物质为能嵌入脱出锂离子的材料，所述负极活性物质为能嵌入脱出锂离子的材料，所述电解质盐为锂盐。6.根据权利要求5所述的铝材料作为集流体的水系电池，其特征在于，所述正极活性物质选自锰酸锂、二氧化锰、钴酸锂、磷酸铁锂和NCM三...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗云峰，陈璞，
申请(专利权)人：陈璞，
类型：发明
国别省市：