可充电铝硫电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可充电铝硫电池及其制备方法，以金属铝或铝合金，优选为泡沫铝为负极，聚有机硫化物为正极活性物质，卤化铝同季铵盐或季磷盐或季硫盐中任一种所形成的卤铝酸离子液体为电解液制备得到。电池能量密度高、循环性能好、安全环保，制备过程无污染，成本低，工艺简单，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用离子液体电解液的二次铝硫电池。属于电化学和化学电源产品的

技术介绍
现代科学技术的发展、能源紧缺以及对环境保护的日益重视要求高能量密度、价 格低廉且资源丰富、使用安全，环境友好的可充电池。铝电池是能量密度最高的电池之一， 而且对环境没有污染，所用原料资源丰富、价格低廉、使用安全，符合电池发展的方向。金属 铝作为电池负极是一种高能量载体，理论比容量为2980mAh/g，仅次于锂(3870mAh/g);而 其体积比容量为8050mAh/cm3，是锂的4倍，高于其他所有金属材料，其氧化还原电位也非常 低为-2. 35V(vsSHE)，是理想的电池负极材料。硫具有1675mAhg的理论能量密度，是已知能 量密度最高的正极材料。无论是单质硫直接作为电极，或者是硫基化合物，与传统的正极材 料相比在以下几个方面都有着极大的优势(l)理论比容量大；(2)自然界中储量丰富，容 易获得，价格低廉；(3)安全无毒，对环境污染小；(4)合成工艺简单，可与多种物质进行合 成。硫作为一种理想的电池正极材料，与铝负极配合可构成价格低廉且资源丰富、无污染、 使用安全、高能量密度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可充电铝硫电池，由正极、负极、电解液、隔膜，正极由正极活性材料、导电剂、粘结剂、有机溶剂和用于导电的集流体构成，其特征在于，负极采用金属铝或铝合金，形态为粉、丝、网、片、箔、泡沫中的任一种作为负极材料；电解液选自卤化铝同季铵盐或季磷盐或季硫盐中任一种所形成的卤铝酸离子液体；正极其中的正极活性材料为碳硫复合材料或聚多硫环戊二烯，其它材料为常规的正极材料。

【技术特征摘要】
一种可充电铝硫电池，由正极、负极、电解液、隔膜，正极由正极活性材料、导电剂、粘结剂、有机溶剂和用于导电的集流体构成，其特征在于，负极采用金属铝或铝合金，形态为粉、丝、网、片、箔、泡沫中的任一种作为负极材料；电解液选自卤化铝同季铵盐或季磷盐或季硫盐中任一种所形成的卤铝酸离子液体；正极其中的正极活性材料为碳硫复合材料或聚多硫环戊二烯，其它材料为常规的正极材料。2. 如权利要求1所述的可充电铝硫电池，其特征在于，所述的电解液为氯化铝同季铵 盐形成的氯铝酸离子液体。3. 如权利要求2所述的可充电铝硫电池，其特征在于，所述的电解液为氯化铝-苯基三 甲基氯化铵离子液体。4. 如权利要求1所述的可充电铝硫电池，其特征在于，所述的正极活性材料聚多硫环 戊二烯由以下方法制备将无水硫化钠与升华硫按照1 : 1-1 : 6的摩尔比混合后，按照250mL/mo1的比例将 升华硫加入N，N-二甲基甲酰胺中，在室温下搅拌2小时，然后升温至40-12(TC继续搅拌12 小时，惰性气体保护，得到多硫化钠溶液，在50-15(TC温度下，按照摩尔比Na : Cl = 1 : 1 的比例，将六氯环戊二烯加入多硫化钠溶液中，保持温度，搅拌使反应进行24小时，反应结 束后经洗涤，抽滤得到聚多硫环戊二烯产物，再经8(TC真空干燥24小时后得到聚多硫环戊 二烯粉末。5. 如权利要求1所述的可充电铝硫电池，其特征在于，所述的正极活性材料碳硫复合 材料由以下方法制备将活性炭和单质硫以质量比l : 3的比例混合后置于球磨罐中，以球料比1 : l的比 例，转速200r/min进行球磨6h，然后置于电阻炉内，氩气保护的条件下，35(TC加热复合3h， 自然冷却后得到碳硫复合材料。6. 如权利要求1所述的可充电铝硫电池，其特征在于，所述的负极材料为泡沫铝，由以 下方法制得选用有机泡沫材料作为基底材料，经脱脂、去油、去除应力的预处理后，再经离子化处 理，放在化学镀铜液或镀镍液中化学镀上一层铜导电表面层或镍导电表面层，或将基底材 料进行预处理后，用涂敷导电胶的方法予以处理，通过上述导电化处理后的基底材料作为 阴极放入含铝盐的有机电解液或含铝离子的离子液体的电镀槽中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇光，黄兆丰，
申请(专利权)人：无锡欧力达新能源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]