[发明专利]一种水相电解质体系锌碘二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于，包含水相电解质、负极、正极和隔膜，电池工作时发生锌与碘之间的可逆化学反应，该可逆化学反应中不形成多碘化物，其中，所述水相电解质为锌盐水溶液，负极为纯锌或锌基合金，正极为含碘复合材料，所述正极由活性物质、导电材料和粘结剂组成，所述活性物质为碘/多孔活性碳粉复合物、碘/介孔碳复合物、碘/碳纳米管复合物、碘/活性碳纤维复合物的一种或几种,活性物质中碘含量为20％～75％质量分数。

2.根据权利要求1所述的一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于所述水相电解质为锌盐的水溶液，将锌盐溶解于去离子水中，搅拌均匀后得到水相电解质，水相电解质中锌离子的浓度为0.1～5.0摩尔/升，其中所述锌盐为硝酸锌、硫酸锌、碘化锌、氯化锌、高氯酸锌、双三氟甲基磺酰亚胺锌的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于所述负极为抛光并清洗后的纯锌或锌基合金，其中所述锌基合金中锌含量高于60wt％，所述抛光方式为机械抛光或手工打磨。

4.根据权利要求1所述的一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于，正极采用涂覆法制备。

5.根据权利要求4所述的一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于所述正极采用涂覆法制备，包括以下步骤：

(1)将活性碳材料与单质碘密闭于容器中，加热至40～90℃得到复合物，然后将所得复合物在100～150℃温度下热处理2～4小时得到活性物质，活性物质中碘含量为20％～75％质量分数，其中所述活性碳材料为多孔活性碳粉、介孔碳、碳纳米管、活性碳纤维的一种或几种；

(2)将活性物质、导电材料和粘结剂通过研磨或球磨混合，加水搅拌均匀后得到浆料，将浆料涂覆到集流体上，在真空环境下加热至60～120℃，完全干燥后得到电池正极；其中所述导电材料为superP、乙炔黑、科琴黑的一种或几种，所述粘结剂为聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠的一种，集流体为铝箔、不锈钢箔或钛箔的一种；按质量比，活性物质占60至90份，导电材料占5至30份，粘结剂占5至10份。

6.根据权利要求1所述的一种水相电解质体系锌碘二次电池，其特征在于：以定性滤纸或玻璃纤维材料为隔膜。

7.如权利要求1～6中所述水相电解质体系锌碘二次电池在可逆化学反应中不形成多碘化物中的应用。