[发明专利]一种基于硫/硒阳离子反应的高电压铝-硫/硒电池

权利要求书

1.一种基于硫/硒阳离子反应复合正极活性材料，其特征在于，硫/硒阳离子反应复合正极活性材料是选用硫和硒单质或硫硒化合物与碳材料复合，即为SeS_x/C复合正极。

2.按照权利要求1所述的一种基于硫/硒阳离子反应复合正极活性材料，其特征在于，其中硫、硒单质或硫硒化合物的含量为10-90wt.％，S/Se摩尔比x介于1-7。

3.按照权利要求1所述的一种基于硫/硒阳离子反应复合正极活性材料，其特征在于，碳材料载体包括但不限于介孔碳、活性碳、碳纳米管、石墨烯、石墨烯组装体、碳微/纳球、碳纳米角、碳纤维中的一种。

4.按照权利要求1所述的一种基于硫/硒阳离子反应复合正极活性材料，其特征在于，SeS_x/C复合正极材料制备方法采用球磨法、熔融法中的一种；熔融法时，保温温度在120-200℃，保温时间12h以上。

5.采用权利要求1-4任一项所述的复合正极活性材料组装的铝-硫/硒电池结构，其特征在于，依次包括SeS_x/C复合正极、隔膜、电解液、Al负极。

6.按照权利要求5所述的铝-硫/硒电池结构，其特征在于，电解液包括但不限于AlCl₃/胺共晶溶剂电解液，胺包括但不限于乙酰胺、尿素、丙酰胺、丁酰胺，优选乙酰胺；或AlCl₃/有机盐离子液体，有机盐包括但不限于1-乙基-3-甲基卤化咪唑鎓、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑-二(三氟甲基磺酰)胺，优选1-乙基-3-甲基卤化咪唑鎓。

7.按照权利要求5所述的铝-硫/硒电池结构，其特征在于，隔膜包括但不限于玻璃纤维、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)滤纸；Al负极包括但不限于铝箔、铝合金、泡沫铝、多孔铝。

8.按照权利要求5所述的铝-硫/硒电池结构，其特征在于，组装好的铝-硫/硒电池可在0.1-2.5V(vs.Al³⁺/Al)之间进行可逆充放电，最高放电比容量可达1700mAh g^-1，放电电压平台≥1.5V(vs.Al³⁺/Al)。