[发明专利]一种铝空气电池用电解液及其制备方法

权利要求书

1.一种铝空气电池用电解液，其特征在于，由碱性溶液、可溶性共价有机框架聚合物COFs、增稠剂、无机盐组成；所述的碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，浓度为2~8mol/L；可溶性共价有机框架聚合物在碱性溶液中的浓度为0.05~5g/L；增稠剂为黄原胶、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、聚氨酯中的一种或多种，增稠剂在电解液中的质量浓度为 0.1~5 wt%；无机盐需要加入两类无机盐A 和无机盐B，无机盐 A 为锡酸盐、锌盐、铋盐及锌和铋的氧化物中的一种或多种，无机盐 B 为钨酸盐、钼酸盐、铈盐、钙盐及铈和钙的氧化物中的一种或多种；无机盐在碱性溶液中的浓度 0.1~20 g/L，无机盐B 占无机盐总量的0~40 wt%。

2.根据权利要求 1 所述的铝空气电池用电解液，其特征在于，所述的可溶性共价有机框架聚合物COFs 的制备方法，包括以下步骤：

（1）取金属氯化物 MCl_x和单体 1,2,4,5-苯四甲腈并溶解于乙二醇中，得到混合体系；

（2）向步骤（1）中的混合体系中，加入催化剂，混合均匀后，置于微波反应器中进行反应，反应结束后，将反应液进行冷却、过滤、洗涤并干燥后， 得到可溶性共价有机框架聚合物。

3.根据权利要求 2 所述的铝空气电池用电解液，其特征在于，所述步骤（1） 中，金属氯化物MCl_x为氯化铁、氯化钴、氯化锰、氯化镍和氯化锌中的一种或多种，金属氯化物 MCl_x与 1,2,4,5-苯四甲腈的质量比为(1~2):(1~4)；乙二醇的质量与金属氯化物和 1,2,4,5-苯四甲腈总质量的比为(10~15):1；所述步骤（2）中，催化剂为三亚乙基二胺或 1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种，催化剂质量与金属氯化物和聚合物单体总质量的比为 1:(5~20)，反应温度为 80~240℃，反应时间为 10~30min。

4.根据权利要求 3 所述的铝空气电池用电解液，其特征在于，所述步骤（1） 中，金属氯化物 MCl_x为氯化锌或氯化镍；所述步骤（2）中，催化剂为 1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯，其与金属氯化物和 1,2,4,5- 苯四甲腈总质量的比为1:(10~20)。

5.根据权利要求 1所述的铝空气电池用电解液，其特征在于，所述的碱性溶液

浓度为 4~6mol/L；增稠剂中黄原胶分子量为(4~4.5)×10⁶，羧甲基纤维素分子量为(7~9)×10⁵，聚氧化乙烯分子量为(5~8)×10⁵，聚氨酯分子量为(1.8~3)×10⁵；无机盐A 为锡酸钠或氧化锌；无机盐B 为钨酸钠、硝酸铈或氧化钙。

6.根据权利要求 5所述的铝空气电池用电解液，其特征在于，增稠剂为黄原胶或聚氨酯。

7.根据权利要求 1~6中任意一项所述的铝空气电池用电解液的制备方法，包括以下步骤：

配置碱性溶液，接着加入无机盐 A 和 B，充分溶解后，加入增稠剂，然后在设定速度下搅拌设定时间，得到增稠后电解液体系，静置，最后进行加热并加入共价有机框架聚合物，搅拌均匀后，自然冷却，得到电解液。

8.根据权利要求7所述的铝空气电池用电解液的制备方法，其特征在于， 设定速度为800~1500r/min，设定时间为 5~15min；静置时间为 10~20min，加热温度为 50~80℃。