[发明专利]一种双活性材料电池阳极室

说明书

本发明公开了一种双活性材料电池阳极室，包括位于最外侧的隔膜Ⅰ，隔膜Ⅰ内侧设置集流体，集流体内侧的区域内充满电解液，电解液中设置有金属储能材料，集流体和金属储能材料通过导体连接，在靠近集流体的电解液中设置有氧化还原电对，金属储能材料设置在隔膜Ⅱ内侧区域内的电解液中。本发明提供了一种双活性材料电池阳极室，这种阳极室结构利用了铝镁金属材料高储能密度和液相还原剂和锌阳极高功率密度这二者的优点，组成复合型阳极室，这种阳极室可与空气阴极组成金属空气电池，提高金属空气电池的功率密度；可以与液流电池阴极组成金属半液流电池，提高液流电池的能量密度。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种双活性材料电池阳极室。

背景技术

现有的液流电池功率密度较高而比能量低，现有的金属空气电池比能量高但比功率低，金属空气电池比功率低的原因除了空气阴极极化外，另一个重要原因是由于需要更换金属极板必须在阴阳极中间设置较大的间隙，造成内阻较高，导致比功率降低。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种双活性材料电池阳极室。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种双活性材料电池阳极室，包括位于最外侧的第一隔膜，第一隔膜内侧设置集流体，集流体内侧的区域内充满电解液，电解液中设置有金属储能材料，集流体和金属储能材料通过导体连接，在靠近集流体的电解液中设置有氧化还原电对，若氧化还原电对的氧化态与还原态皆不溶于电解液，则集流体和金属储能材料之间不设置第二隔膜；若氧化还原电对的氧化态溶于电解液、还原态不溶于电解液，或者氧化态不溶于电解液、还原态溶于电解液，或者氧化态和还原态均溶于电解液时，则集流体和金属储能材料之间还设置第二隔膜，氧化还原电对设置在集流体和第二隔膜之间的区域内的电解液中，金属储能材料设置在第二隔膜内侧区域内的电解液中。

所述氧化还原电对的氧化还原电位在-0.4～-1.5之间。

所述集流体表面设置有能促进氧化还原电对发生电化学反应的催化剂。

所述电解液中添加有添加剂。

所述添加剂为酒石酸钾钠和氨三乙酸的组合物。

所述添加剂的添加量为每升电解液添加1～5g添加剂。

所述第二隔膜为高吸水性高分子聚合物隔离层。

所述氧化还原电对的氧化态溶于电解液、还原态不溶于电解液，或者氧化态不溶于电解液、还原态溶于电解液，或者氧化态和还原态均溶于电解液时，氧化还原电对在电解液中的含量为0.3mol/L至饱和。

所述金属储能材料为金属铝或金属镁。

所述集流体为多孔状或纤维状集流体，由铜、锌、石墨毡或石墨烯制成。

相对于现有技术，本发明提供了一种双活性材料电池阳极室，这种阳极室结构利用了铝镁金属材料高储能密度和液相还原剂和锌阳极高功率密度这二者的优点，组成复合型阳极室，这种阳极室可与空气阴极组成金属空气电池，提高金属空气电池的功率密度；可以与液流电池阴极组成金属半液流电池，提高液流电池的能量密度。

附图说明

图1是本发明的主视图的剖面图。

图2是本发明的左视图。

其中，1-第一隔膜；2-集流体；3-氧化还原电对；4-第二隔膜；5-电解液；6-金属储能材料；7-导体。

具体实施方式