[发明专利]基于碘离子溶液正极和有机物负极的水系锂离子/钠离子电池有效
申请号: | 201510182321.2 | 申请日: | 2015-04-17 |
公开(公告)号: | CN104795567B | 公开(公告)日: | 2018-06-26 |
发明(设计)人: | 王永刚;夏永姚;董晓丽 | 申请(专利权)人: | 复旦大学 |
主分类号: | H01M4/60 | 分类号: | H01M4/60;H01M4/38;H01M2/16;H01M10/36 |
代理公司: | 上海正旦专利代理有限公司 31200 | 代理人: | 陆飞;盛志范 |
地址: | 200433 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 锂离子 正极 钠离子电池 水系 碘离子 有机物 钠离子 分隔 聚合物离子交换膜 电化学技术领域 有机化合物单体 离子交换膜 液态水溶液 有机聚合物 环境友好 活性物质 金属元素 水系电池 碳氧双键 循环寿命 正极材料 聚合物 比能量 溶液相 可逆 共轭 杂环 组装 储存 | ||
1.一种基于碘离子溶液正极和有机物负极的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于具体组成包括:
含有碘离子I-/I3- ,以及锂离子或钠离子或钾离子的水系液态正极,也称正极溶液;
能够可逆储存锂离子或钠离子的含有共轭π键及碳氧双键的有机物负极,或者含有醌或者杂环醌的有机物负极,有机物包括有机化合物单体或高分子聚合物;
用于分隔正极和负极的聚合物离子交换膜;该聚合物离子交换膜,能够容许锂离子、钠离子的有效通过,而排斥阴离子和分子的通过;
以及负极用水系电解液,该水系电解液含有锂离子或/和钠离子。
2.根据权利要求1 所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述正极溶液中还包含Li2SO4, LiNO3, LiOH, LiCl, Na2SO4, NaNO3, NaOH, NaCl,K2SO4,KNO3,KOH,KC1,KI 中的一种或几种;该水系液态正极所采用的集流体为导电网状材料。
3.根据权利要求1或2 所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述正极溶液中,所含的碘离子I-、碘I3-、锂离子或钠离子或钾离子的浓度为0.01 -10 mol/L。
4.根据权利要求1或2所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述离子交换膜采用各种能够选择性透过阳离子的Nafion膜。
5.根据权利要求1或2所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述负极用水系电解液采用:Li2SO4, LiNO3, LiOH, LiCl, Na2SO4, NaNO3, NaOH, NaCl, K2SO4,KNO3,KOH,KC1中的一种溶液或者几种的混合溶液。
6.根据权利要求1或2所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述有机化合物单体或高分子聚合物,具体采用醌类化合物或酰亚胺有机化合物的单体,或含有上述单体的化合物。
7.根据权利要求1或2所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述有机物负极,其组成包括:有机化合物单体或/和有机聚合物、碳基导电添加剂和粘结剂。
8.根据权利要求7所述的水系锂离子/钠离子电池,其特征在于所述的碳基导电添加剂为活性碳、石墨烯、碳纳米管、介孔碳、乙炔黑中的一种或者几种。
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- 本发明公开了一种纯度大于99.6%,中值粒径在0.5‑4.0μm,金属比例可调的高纯超细草酸锰铁及其制备方法,属于无机精细化工技术领域。本发明的技术方案要点为:在惰性气体保护下,将二价铁盐和二价锰盐按照一定的摩尔比溶于去离子水中,净化后,在机械搅拌及超声波空化共同作用下,直接与固体草酸或草酸盐进行共沉淀反应;将生成的草酸锰铁悬浮液依次经过滤、多次超声浆洗、干燥后得到草酸锰铁粉体。采用该法得到的草酸锰铁产品纯度高、金属离子分布均匀、粉体粒度可控且分布范围窄,并且该工艺简单、成本较低、易于工业化大规模生产。
- 金属甲酸盐/碳纳米管锂离子电池负极材料及其制备方法-201610052553.0
- 苟蕾;刘鹏刚;夏霁雯;刘丹;樊小勇;李东林 - 长安大学
- 2016-01-26 - 2019-03-26 - H01M4/60
- 本发明属于锂离子电池电极材料技术领域,公开了一种金属甲酸盐/碳纳米管锂离子电池负极材料及其制备方法,其包括以下原料组分:金属硝酸盐、甲酸、N,N‑二甲基甲酰胺、酸化碳纳米管,其中,金属硝酸盐包括硝酸镍、硝酸钴、硝酸锌、硝酸锰;金属硝酸盐与甲酸的摩尔比为1∶5‑1∶8;酸化碳纳米管的质量为金属硝酸盐质量的10%‑40%;制备方法采用溶剂热法,得到的金属甲酸盐/碳纳米管锂离子电池负极材料通过碳纳米管的有效包覆,显著提高了材料的电导率,使其具有较高的比容量和循环稳定性,能够发挥碳纳米管和金属有机骨架材料二者各自的优势,是一种理想的锂离子电池负极材料,且本发明方法制备工艺简单,操作方便易行。
- 一种锂硫电池正极材料的制备方法-201710784307.9
- 刘久清;崔金强;何春峰 - 中南大学
- 2017-09-04 - 2019-03-05 - H01M4/60
- 本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制备方法:先通过液相沉积法和热处理法将硫填充到埃洛石的管腔中,形成埃洛石/硫复合材料,然后在埃洛石/硫复合材料表面原位聚合一层导电聚吡咯形成PPy‑HNT@S复合材料,再用于制备得到锂硫电池正极片。埃洛石是一种具有吸附性的管状微孔结构的材料具有较大的比表面积,具有良好的机械、热、化学稳定性,埃洛石纳米管内表面带有正电荷,外表面带有负电荷,可以吸附多硫化物,抑制多硫化物的溶解,但埃洛石本身的导电性能很差。聚吡咯是一种导电聚合物,具有优异的导电性能和电化学性能,在埃洛石表面聚合一层聚吡咯能显著提高其导电性,显著提高了电池容量和循环稳定性。本发明制备工艺简单,绿色环保以及环境稳定性高等诸多优点。
- 一种新型嗪类化合物二次电池电极材料-201710707682.3
- 不公告发明人 - 江苏中安环能新能源科技有限公司
- 2017-08-17 - 2019-03-01 - H01M4/60
- 本发明属于电化学领域,涉及一种新型嗪类化合物二次电池电极材料。采用本发明所涉及方法制备的嗪类化合物二次电池电极材料,以自然界存在的和人工合成的不溶性嗪类化合物为电活性物质,其电极电位可以通过化合物骨架和取代基的改变而调整,是一种结构和性能设计性强、氧化还原可逆性能好的活性电极材料,采用本发明可根据需求将嗪类化合物设计用做酸性、碱性和中性水溶液的二次电池的正极或负极材料,亦可用在有机电解液二次电池体系中。采用该电极材料制备成本低、活性高、安全性好,组配成为电池后,在电动工具、电动车、电网等储能方面有广阔的应用前景。
- 一种新型全醌水体系二次电池-201710721069.7
- 不公告发明人 - 江苏中安环能新能源科技有限公司
- 2017-08-17 - 2019-03-01 - H01M4/60
- 本发明属于电化学领域,涉及一种新型全醌水体系二次电池。采用本发明所涉及方法构建的正负极活性物质均为醌类的全醌水体系二次电池,可用于酸性、碱性和中性水溶液的电池体系中,是一种结构和性能设计性强、充放电性能良好、绿色环保的电池,成本低、活性高,在电动工具、电动车、电网等储能方面有广阔的应用前景。
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