[发明专利]高容量碱金属/氧化剂电池

权利要求书

1.一种碱金属/氧化剂电池，所述电池包含：

负极，其在电池充电状态下包含还原的第一碱金属；

负极液；

正极，其在电池充电状态下包含选自羟基氧化镍(NiOOH)、氧化镁(IV)(Mn⁽⁴⁺⁾O₂)和羟基氧化铁(III)(Fe⁽³⁺⁾(OH)₃)中的成分；

正极液，其包含第一碱金属氢氧化物；和

第一碱金属离子可渗透隔膜，其置于所述负极液和所述正极液之间。

2.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池放电状态下包含氢氧化镍(II)(Ni(OH)₂)，并且在电池充电状态下包含NiOOH。

3.根据权利要求2所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述负极液在电池放电状态下包含锂离子(Li⁺)。

4.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极液和正极为包含正极浆料的相同成分；并且

所述正极还包含浸入所述正极浆料的正极集电器。

5.根据权利要求4所述的碱金属/氧化剂电池，还包含：

单电池，其包含所述负极、所述负极液、所述第一碱金属离子可渗透隔膜、输入口和输出口；

正极浆料池，其连接至所述单电池输入和输出口，从而在所述电池在负载下放电时供给氧化的正极浆料，在所述电池正在充电时供给还原的正极浆料。

6.根据权利要求5所述的碱金属/氧化剂电池，还包含：

以选自串联和并联电连接的构造连接的多个单电池。

7.根据权利要求6所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极浆料池和所述多个单电池并联连接以输送所述正极浆料。

8.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述负极液在电池放电状态下包含选自锂离子(Li⁺)、钠离子(Na⁺)和钾离子(K⁺)中的碱金属离子；并且

其中在电池充电状态下，所述负极包含分别选自Li、Na和K的覆盖集电器的固相还原的碱金属。

9.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池充电状态下包含Mn⁽⁴⁺⁾O₂，在电池放电状态下包含羟基氧化镁(III)(Mn⁽⁺³⁾OOH)。

10.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池充电状态下包含(Fe⁽³⁺⁾(OH)₃)，在电池放电状态下包含羟基氧化铁(II)(Fe⁽²⁺⁾(OH)₂)。

11.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池充电状态下为NiOOH，并且利用以下反应从电池充电状态发展到电池放电状态：

NiOOH+H₂O+e^-＝Ni(OH)₂+OH^-。

12.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池充电状态下为Mn⁽⁴⁺⁾O₂，并且利用以下反应从电池充电状态发展到电池放电状态：

Mn⁽⁴⁺⁾O₂+H₂O+e^-→Mn⁽³⁺⁾OOH+OH^-。

13.根据权利要求1所述的碱金属/氧化剂电池，其中所述正极在电池充电状态下为Fe⁽³⁺⁾(OH)₃，并且利用以下反应从电池充电状态发展到电池放电状态：

Fe⁽³⁺⁾(OH)₃+e^-→Fe⁽²⁺⁾(OH)₂+OH^-。