[发明专利]非水锂-空气电池

权利要求书

1.锂空气电池，包含:

包含阳极的阳极隔间，该阳极包含锂、锂合金或能够吸收和释放锂的多孔材料；

包含空气阴极、O₂源、锂盐和离子液体的阴极隔间；和

分隔阳极隔间和阴极隔间的锂离子选择性膜；

其中离子液体选自与阴离子缔合的咪唑鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子或铵阳离子，所述阴离子选自双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子、四氟硼酸根阴离子和六氟磷酸根阴离子，和

其中阴极隔间包含溶解在离子液体中的钾超氧化物。

2.权利要求1的锂空气电池，其中离子液体中的钾超氧化物的浓度为0.01-0.5mol/L。

3.权利要求1或2的锂空气电池，其中离子液体中的锂盐的浓度为10mmol/L或更少。

4.权利要求1或2的锂空气电池，其中在空间上设置阴极隔间使得空气阴极与锂离子选择性膜的距离为至少0.1毫米。

5.权利要求3的锂空气电池，其中锂离子浓度为梯度的形式，使得在锂离子选择性膜处的锂离子浓度大于在空气阴极处的锂离子浓度。

6.权利要求1或2的锂空气电池，其中阴极与锂离子选择性膜的距离为0.1-20毫米。

7.权利要求1或2的锂空气电池，其中阴极与锂离子选择性膜的距离为3-20毫米。

8.权利要求1或2的锂空气电池，其中分隔阳极隔间和阴极隔间的锂离子选择性膜是聚合物、陶瓷或其复合物。

9.权利要求6的锂空气电池，其中

所述膜包含陶瓷材料。

10.权利要求9的锂空气电池，其中

陶瓷材料是选自Li-La-Ti-O基钙钛矿、Li-Al-Ti-P-O基NASICON、Li-La-Zr-O基石榴石、Li-P-S基固态电解质和Li-Ge-P-S基固态电解质的一种。

11.权利要求1或2的锂空气电池，其中离子液体是N，N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵阳离子(DEME)-双(三氟甲磺酰基)酰亚胺阴离子。

12.权利要求1或2的锂空气电池，其中阴极隔间进一步包含在离子液体中可溶的盐，其不同于锂盐和过氧化钾。

13.权利要求12的锂空气电池，其中还包括离子液体可溶盐，其选自四烷基铵盐、咪唑鎓盐、吡啶鎓盐和哌啶鎓盐。

14.权利要求13的锂空气电池，其中离子液体可溶盐是四丁基铵双(三氟甲磺酰基)酰亚胺。

15.权利要求1-2、5、9-10和13-14中任一项的锂空气电池，其中O₂源是空气。

16.车辆，包含权利要求1-15中任一项的电池。