一种混合水系锡溴可充电电池及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种电池，具体为一种混合水系锡溴可充电电池及其应用；所述电池包括正极、负极、电解质以及隔膜，所述正极和负极分别处于的水性电解液中，所述负极材料为锡或其合金或改性物，所述正极材料为：(a)能够可逆地嵌入和脱嵌金属离子Li<supgt;+</supgt;、Na<supgt;+</supgt;、K<supgt;+</supgt;、Zn<supgt;2+</supgt;、Mg<supgt;2+</supgt;或Al<supgt;3+</supgt;的正极材料，或者(b)含Br<subgt;2</subgt;/Br<supgt;‑</supgt;、(Br<supgt;‑</supgt;,Cl<supgt;‑</supgt;)/ClBr<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;或Fe<supgt;3+</supgt;/Fe<supgt;2+</supgt;的水溶液，或者(c)空气、氧气，或者(d)含Cl<subgt;2</subgt;/Cl<supgt;‑</supgt;、Br<subgt;2</subgt;/Br<supgt;‑</supgt;、(Br<supgt;‑</supgt;,Cl<supgt;‑</supgt;)/ClBr<subgt;2</subgt;<supgt;‑</supgt;、Fe<supgt;3+</supgt;/Fe<supgt;2+</supgt;、VO<subgt;2</subgt;<supgt;+</supgt;/VO<supgt;2+</supgt;、Ce<supgt;4+</supgt;/Ce<supgt;3+</supgt;、Cr<supgt;3+</supgt;/Cr<supgt;2+</supgt;、CrO<subgt;4</subgt;<supgt;2+</supgt;/Cr<supgt;3+</supgt;、NpO<subgt;2</subgt;<supgt;2+</supgt;/NpO<subgt;2</subgt;<supgt;+</supgt;或IO<supgt;3‑</supgt;/I<subgt;2</subgt;氧化还原电对的酸性水溶液，或(e)SnO及其改性物。该混合水性可充电电池较传统的锌酸电池理论能量密度要高200Wh/kg以上，循环寿命可达5000圈。该混合水性可充电电池可用于电力的储存和释放等方面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池，具体涉及一种混合水系锡溴可充电电池及其应用。

技术介绍

1、锂离子电池(libs)具有能量密度高、比功率大、循环性能好、无记忆效应、无污染等特点，是最著名的电化学储能装置，通常用于便携式电子产品，因为它们具有相对较高的能量/功率密度和优异的循环稳定性。然而，人们对其安全性表示担忧，锂资源的有限供应可能会限制其在大规模电网储能中的广泛应用，以支持间歇性可再生能源生产。因此，谨慎的做法是考虑“锂离子之外”的其他可持续且具有成本效益的金属离子电池，作为当前锂离子技术的可行替代品。理想的可持续电化学储能系统将高能量/功率输出、长循环寿命、低成本和环境友好相结合。

2、以水锂电池为代表的水溶液金属离子电池具有离子电导率高、成本低、易大规模生产、安全环保等优点，已经成为下一代大型储能电池发展的优选方向。但是由于受制于水的理论分解电压(1.229v)，其充放电电压远低于2v；即使在水凝胶聚合物电解质体系中依然不可能提高水的理论分解电压和采用水凝胶的充放电电池的工作电压(参见谢奕明等，新型超吸水性复合材料水凝胶电解质的制备，华侨大学学报本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、电解质以及隔膜，所述正极和负极分别处于的水性电解液中，所述负极材料为锡或其合金或改性物，所述正极材料为：(a)能够可逆地嵌入和脱嵌金属离子Li+、Na+、K+、Zn2+、Mg2+或Al3+的正极材料，或者(b)含Br2/Br-、(Br-,Cl-)/ClBr2-或Fe3+/Fe2+的水溶液，或者(c)空气、氧气，或者(d)含Cl2/Cl-、Br2/Br-、(Br-,Cl-)/ClBr2-、Fe3+/Fe2+、VO2+/VO2+、Ce4+/Ce3+、Cr3+/Cr2+、CrO42+/Cr3+、NpO22+/NpO2+或IO3...

【技术特征摘要】

1.一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，所述电池包括正极、负极、电解质以及隔膜，所述正极和负极分别处于的水性电解液中，所述负极材料为锡或其合金或改性物，所述正极材料为：(a)能够可逆地嵌入和脱嵌金属离子li+、na+、k+、zn2+、mg2+或al3+的正极材料，或者(b)含br2/br-、(br-,cl-)/clbr2-或fe3+/fe2+的水溶液，或者(c)空气、氧气，或者(d)含cl2/cl-、br2/br-、(br-,cl-)/clbr2-、fe3+/fe2+、vo2+/vo2+、ce4+/ce3+、cr3+/cr2+、cro42+/cr3+、npo22+/npo2+或io3-/i2氧化还原电对的酸性水溶液，或(e)sno及其掺杂金属或导电聚合物的改性物。

2.根据权利要求1所述的一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，所述水性电解液包括单电解液或者复合电解液。

3.根据权利要求1所述的一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，单电解液为包含锡盐、酸或其混合物的水溶液或水凝胶电解液，或者所述水溶液和水凝胶的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，复合电解液为：(a)含锡盐或其混合物的水溶液或水凝胶电解液，或者所述水溶液和水凝胶电解液的混合物；或者(b)含br2/br-、(br-,cl-)/clbr2-或fe3+/fe2+氧化还原电对且含锂盐、钠盐、钾盐或其混合物的水溶液或水凝胶电解液，或者所述水溶液和水凝胶电解液的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种混合水性锡溴可充电电池，其特征在于，所述负极材料中锡的改性物为：(a)电沉积在其他基底上的锡或锡与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博亚，于峰，黎立德，梁丽涛，张国臻，李敬发，王毅，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：