包含铋金属氧化物的一次碱性电池制造技术

本发明专利技术公开了包含五价铋金属氧化物作为阴极活性材料的一次碱性电池。所述氧化物为具有约０．００５至５０微米平均粒度的颗粒形式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一次碱性电池。
技术介绍
电池例如碱性电池通常用作电能来源。 一般来讲，电池包含负极(阳极)和正极(阴极)。负极包含可被氧化的电活性材料(例如锌粒)；正极包含可被还原的电活性材料(例如二氧化锰)。负极的活性材料能够还原正极的活性材料。为了阻止负极的活性材料与正极的活性材料直接反应，通过离子可渗透性隔板将电极进行机械隔离及电隔离。当使用电池作为诸如蜂窝电话的装置的电能来源时，与电极实现电接触，使电子流过装置，使得在各自的电极上发生氧化和还原反应以提供电能。与电极相接触的电解质溶液包含穿过位于电极之间的隔板扩散的离子，以在放电过程中保持电池整体的电荷平衡。专利技术概述本专利技术涉及包括铋的碱性电池，例如一次电池。在一个方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的电池(例如， 一次电池)，所述阴极具有第一活性材料和第二活性材料，所述第一活性材料包括含有五价铋(即Bi (V))的金属氧化物。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极具有包含五价铋的电化学活性氧化物，所述氧化物为具有约0. 005至50微米平均粒度的颗粒形式。实施方案可包括下列一个或多个特征。阴极还包括第二电化学活性材料。第二电化学活性材料包括二氧化锰、羟基氧化镍、氧化银、镍酸银、4氧化铜银、高锰酸银、高锰酸钡、锰酸钡或高铁酸钡。第二电化学活性材料具有约1微米至100微米的平均粒度。笫二电化学活性材料具有约3至50m7g的比表面积。电化学活性氧化物包括碱金属、碱土金属、过渡金属或主族金属。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极具有包含五价铋的电化学活性氧化物，所述氧化物为具有约5至9g/cc真密度的颗粒形式。实施方案可包括下列一个或多个特征。阴极还包括第二电化学活性材料。第二电化学活性材料包括二氧化锰、羟基氧化镍、氧化银、镍酸银、氧化铜银、高锰酸银、高锰酸钡、锰酸钡或高铁酸钡。第二电化学活性材料具有约1微米至100微米的平均粒度。第二电化学活性材料具有约3至50mVg的比表面积。电化学活性氧化物包括碱金属、碱土金属、过渡金属或主族金属。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极具有包含五价铋的电化学活性氧化物，所述氧化物为具有约1至40m7g比表面积的颗粒形式。实施方案可包括下列一个或多个特征。阴极还包括第二电化学活性材料。第二电化学活性材料包括二氧化锰、羟基氧化镍、氧化银、镍酸银、氧化铜银、高锰酸银、高锰酸钡、锰酸钡、以及高铁酸钡。第二电化学活性材料具有约1微米至ioo微米的平均粒度。第二电化学活性材料具有约3至50m7g的比表面积。电化学活性氧化物包括碱金属、碱土金属、过渡金属或主族金属。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极含有NaBa3Bi06。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极含有Ag2Bi03、 Ag7+xBi06 (其中0<x<l. 33) 、 Sr2FeBi06、 Ba2FeBi。6或Li3Zn2Bi06。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极含有Ba2LuBi06、 Ba2NdBi06、Ba2YBi06、 Ba2LaBi06、 Sr2LuBi06、 La2Bi207或La^SrosBiA,在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极含有La2PbBi07。以上各方面的实施方案可以包括下列一个或多个特征。氧化物包括含有碳或金属氧化物的导电表面涂层。导电表面涂层包括石墨、炭黑、乙炔黑、氧化钴、鞋基氧化钴、氧化银、氧化镍银、羟基氧化镍或氧化铟。阳极包括锌。隔板能够阻止可溶的铋物质从所述阴极向所述阳极扩散。隔板能够捕集可溶的铋物质。隔板包括多个层，所述层包括至少一个玻璃纸层、 一个微孔层、和一个非织造层。隔板包括非织造层。隔板包括玻璃纸、微孔膜、基于非微孔聚合物的固体凝胶膜，或离子选择性层。电池还包括能够降低氧化物在电解质中溶解度的第一材料。第一材料包括氢氧化钡、氧化钡、氟化钡和硫酸钡、氟化镁、氟化钩、氢氧化锶、氟化锶、氧化锶、氧化锌、氢氧化钙、氧化钙、氟化钾、氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化镨、氢氧化钕、氢氧化铕、氢氧化铝、氧化铝或氧化铋。电解质为第一材料所饱和。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极具有包含五价铋的电化学活性氧化物以及具有约1微米至100微米平均粒度的第二电化学活性材料。在另一方面，本专利技术的特征在于包括阴极、阳极、在阴极和阳极之间的离子可渗透性隔板及碱性电解质的一次电池，所述阴极具有包含五价铋的电化学活性氧化物以及具有约3至50m7g比表面积的第二电化学活性材料。以上各方面的实施方案可以包括下列一个或多个特征。第二电化学活性材料包括二氧化锰、羟基氧化镍、氧化银、镍酸银、氧化铜银、高锰酸银、高锰酸钡、锰酸钡或高铁酸钡。包含五价铋的氧化物包括含有碳或金属氧化物的导电表面涂层。导电表面涂层包括石墨、炭黑、乙炔黑、氧化钴、羟基氧化钴、氧化银、氧化镍银、羟基氧化镍或氧化铟。阳极包括锌。隔板能够阻止可溶的铋物种从阴极向阳极扩散。隔板能够捕集可溶的6铋物质。隔板包括多个层。隔板包括非织造层、玻璃纸、微孔膜、基于非微孔聚合物的固体凝胶膜或离子选择性层。电池还包括能够降低氧化物在电解质中溶解度的第一材料。第一材料包括氢氧化钡、氧化钡、氟化钡和硫酸钡、氟化镁、氟化钙、氢氧化锶、氟化锶、氧化锶、氧化锌、氢氧化钙、氧化钙、氟化钾、氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化镨、氢氧化钕、氢氧化铕、氢氧化铝、氧化铝或氧化铋。电解质为第一材料所饱和。包含五价铋的氧化物包括MBiO" M風、M7Bi06、 M4Bi207、以及M5Bi3O10，其中M为Li、 Na、 K、 Rb和/或Cs; Li5Bi05; Li6KBi06; Li6RbBi03;或NaBa3Bi06。包含五价铋的氧化物包括MgBiA、 SrBi20" Sr2Bi207 、 LiSr3Bi06 、NaSr風、Ba卜xKxBiO"其中0. 05"<0. 4、 SrJ風，其中0. 05 < x <0.4、 LLBasBiAA Ba2Bi20"包含五价铋的氧化物包括ZnBi206、 Cu2Bi207、CdBi206 、 AgBiO" Ag25Bi3018、 Ba2YBi06、 Ba2LaBi06、 Sr2NdBi06、 Ba2InBi06、Ba(Bi，Pb)03、 Sr18Ru19Biu033 、 Li8PdBi2O10 、 和Sr2ScBi06 、 Ag2Bi03 、Ag7+xBi06，其中0<x<l. 33、 Sr2FeBi06、 Ba2FeBi06、以及Li3Zn2Bi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次电池，所述一次电池包括：　阴极，所述阴极包括含有五价铋的电化学活性氧化物，所述氧化物为具有０．００５至５０微米的平均粒度的颗粒形式；　阳极；　在所述阴极和所述阳极之间的隔板；和　碱性电解质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C爱兰姆，PA克里斯蒂安，Y王，JE桑斯特洛姆四世，裴仁台，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]