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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铝铜共晶合金作为负极材料的离子液体体系铝离子电池,属于电池。
技术介绍
1、随着能源结构的调整,人们对于高性能储能装置的需求越来越高,锂离子电池作为一种商业化的储能系统已经主导了储能市场,然而,随着锂离子电池产量的攀升和广泛应用,锂离子电池的缺点也逐渐暴露了出来。由于锂源储量有限以及地理分布不均,导致锂离子电池的成本不断升高,同时由于其有机电解液的安全性能差、充电时间长等问题没有得到很好的解决,这些问题严重影响锂离子电池的应用。因此研究者将重点转向其他资源丰富、性能优良的替代电池技术,如镁离子电池、铝离子电池、钠离子电池、钾离子电池等。在各种金属负极材料中,al价格最低,且al是地壳中储存含量最多的金属元素,电化学当量和质量比容量分别略高于和低于li,因此,铝离子电池自然而然成为当前开发和研究的一大热点。
2、水系铝离子电池电化学窗口窄、充放电过程中发生的析氢/析氧反应,影响电池的循环稳定性,在密闭电池内部产生气体容易引发安全问题。离子液体体系铝离子电池的使用寿命有了很大程度的提高,且还具有安全性高、寿命长、能够快速充放电、电化学窗口宽等优点,因此,离子液体体系铝离子电池具有非常广阔的发展前景。但是,常用的氯化铝/1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体价格昂贵,腐蚀性强。用氯化铝/三乙胺盐酸盐离子液体代替氯化铝/1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体,腐蚀性相对较弱,且价格低廉,为氯化铝/1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体价格的1/8。
3、在离子液体体系铝离子电池中纯铝是最广泛的负极,纯铝表面
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提高铝离子电池的存储容量和循环稳定性,本文提供一种由铝铜共晶合金负极、石墨正极、氯化铝/三乙胺盐酸盐离子液体电解液、玻璃纤维隔膜组成的高性能铝离子电池。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现。
3、一种高性能铝离子电池,所述高性能铝离子电池主要包含正极、负极、电解液和隔膜,所述正极为用石墨正极活性材料制备的正极片,所述负极为铝铜共晶合金薄片,所述电解液为氯化铝/三乙胺盐酸盐离子液体,所述隔膜为玻璃纤维隔膜。
4、所述正极的制备方法为:将所述石墨正极活性材料、导电剂和粘结剂在有机溶剂中搅拌均匀形成浆料,将浆料滴在碳布上,然后在真空干燥箱中干燥制成所述正极。按所述石墨正极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为100%计算,优选地,所述石墨正极活性材料的添加质量百分比为70~90%;优选地,所述导电材剂的添加质量百分比为5~20%;优选地,所述的粘结剂的添加质量百分比为5-10%;优选地,所述的有机溶剂与所述的石墨正极活性材料的质量比为5~20:1。
5、优选地,所述电解液为氯化铝和三乙胺盐酸盐室温下混合形成的离子液体,按照氯化铝/三乙胺盐酸盐为1.3~2/1的比例混合制备。
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1.一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述高性能铝离子电池主要包含正极、负极、电解液和隔膜,电池正极活性材料为石墨、电解液为氯化铝/三乙胺盐酸盐离子液体,负极为铝铜共晶合金,隔膜为玻璃纤维隔膜。
2.按照权利要求1所述的一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述正极的制备方法为:将所述石墨正极活性材料、导电剂和粘结剂在有机溶剂中分散均匀形成浆料滴到碳布上,然后干燥制成所述正极;按所述石墨正极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为100%计算,所述石墨正极活性材料的添加质量百分比为70~90%;所述导电剂的添加质量百分比为5~20%;所述的粘结剂的添加质量百分比为5~10%。
3.按照权利要求2所述的一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述有机溶剂与所述石墨正极活性材料的质量比为5~20:1。
4.按照权利要求1所述的一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述电解液为氯化铝和三乙胺盐酸盐在室温下混合形成的离子液体,按照氯化铝/三乙胺盐酸盐为1.3~2/1的比例混合制备。
【技术特征摘要】
1.一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述高性能铝离子电池主要包含正极、负极、电解液和隔膜,电池正极活性材料为石墨、电解液为氯化铝/三乙胺盐酸盐离子液体,负极为铝铜共晶合金,隔膜为玻璃纤维隔膜。
2.按照权利要求1所述的一种高性能铝离子电池,其特征在于,所述正极的制备方法为:将所述石墨正极活性材料、导电剂和粘结剂在有机溶剂中分散均匀形成浆料滴到碳布上,然后干燥制成所述正极;按所述石墨正极活性材料、所述导电剂和所述粘结剂的总质量为100%计算...
【专利技术属性】
技术研发人员:李发国,肖丽丽,黄俏,谢孟君,陈超然,罗佳,肖骁,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:
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