[发明专利]用于可再充电电池的电极复合物及可再充电电池

权利要求书

1.一种用于可再充电电池的电极复合物，其特征在于，包含活性物质、碳添加剂和第一半固态电解质。

2.根据权利要求1所述的电极复合物，其特征在于，可再充电电池为铅酸电池系统，所述第一半固态电解质包含第一胶凝聚合物和硫酸，所述活性物质、碳添加剂和第一胶凝聚合物的质量比为：活性物质70份-99.98份、碳添加剂0.01份-20份以及第一半固态电解质0.01份-10份；所述硫酸和所述第一胶凝聚合物的质量比值为0.25-20。

3.根据权利要求2所述的电极复合物，其特征在于，所述第一胶凝聚合物是物理交联或化学交联的聚合基凝胶(polymeric-based gel)，该聚合基凝胶(polymeric-based gel)为聚苯胺(PANI)。

4.根据权利要求1所述的电极复合物，其特征在于，可再充电电池为锂离子电池系统，所述第一半固态电解质包含第二胶凝聚合物、第一锂盐溶液以及第一离子导电陶瓷颗粒，所述活性物质、碳添加剂和第一半固态电解质的质量比为：活性物质70份-99.98份、碳添加剂0.01份-20份以及第一半固态电解质0.01份-10份；在所述第一半固态电解质中，第一离子导电陶瓷颗粒的质量占所述第一半固态电解质的质量的90％-99％，余量为第一锂盐溶液和第二胶凝聚合物，所述第一锂盐溶液的质量占余量的90％-98％。

5.根据权利要求4所述的电极复合物，其特征在于，所述第二胶凝聚合物是丙烯酸基凝胶(acrylic-based gel)，该丙烯酸基凝胶(acrylic-based gel)为聚丙烯腈或聚丙烯酸；所述第一锂盐溶液是LiPF₆、Li[N(SO₂F)₂]和LiN(SO₂CF₃)₂中的任意一种或几种溶解形成的溶液；所述第一离子导电陶瓷颗粒为石榴石，该石榴石是Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_7-xLa₃Zr_2-xTa_xO₁₂中的一种或几种，其中x为0-2。

6.根据权利要求1所述的电极复合物，其特征在于，可再充电电池为铅酸电池系统，所述活性物质是Pb或PbO₂；或者，可再充电电池为锂离子电池系统，所述活性物质是钛酸锂氧化物(lithium titanate oxide)、磷酸铁锂或锂镍锰氧化物(lithium nickel manganeseoxide)。

7.根据权利要求1所述的电极复合物，其特征在于，所述碳添加剂为碳同素异形体；所述碳添加剂的粒径为纳米级至微米级。

8.一种可再充电电池，其特征在于，包含分别由权利要求1-7任一权利要求所述的电极复合物制成的至少一对电极，且每对电极分别作为阳极和阴极。

9.根据权利要求8所述的可再充电电池，其特征在于，所述可再充电电池还包含设置在阳极和阴极之间的第二半固态电解质。

10.根据权利要求9所述的可再充电电池，其特征在于，所述可再充电电池为铅酸电池系统，所述第二半固态电解质含有物理或化学交联的第三胶凝聚合物和硫酸，该硫酸与所述第三胶凝聚合物的质量比值为0.25-20，所述第三胶凝聚合物为聚乙烯醇(PVA)、硅胶或聚二甲硅氧烷(PDMS)；或者，所述可再充电电池为锂离子电池系统，所述第二半固态电解质含有第二离子导电陶瓷颗粒、第二锂盐溶液和第四胶凝聚合物，所述第四胶凝聚合物为丙烯酸基凝胶，该丙烯酸基凝胶为聚丙烯腈或聚合丙烯酸；在所述第二半固态电解质中，所述第二离子导电陶瓷颗粒的质量占所述第二半固态电解质的质量的90％-99％，余量为第二锂盐溶液和第四胶凝聚合物，其中所述第二锂盐溶液的质量占余量的90％-98％；所述第二锂盐溶液为LiPF₆、Li[N(SO₂F)₂]和LiN(SO₂CF₃)₂中的任意一种或几种溶解形成的溶液；所述第二离子导电陶瓷颗粒为石榴石，该石榴石是Li₇La₃Zr₂O₁₂、Li_7-xLa₃Zr_2-xTa_xO₁₂中的一种或几种，其中x为0-2。