[发明专利]钡基双离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种钡基双离子电池，其特征在于，包括负极、正极、介于正负极之间的隔膜以及电解液；

所述负极包括负极集流体和负极材料，负极材料包括负极材料活性物质，负极材料活性物质为能够可逆地嵌入、脱嵌钡离子的层状材料；能够可逆地嵌入、脱嵌钡离子的层状材料为膨胀石墨；

所述正极包括正极集流体和正极材料，正极材料包括正极材料活性物质，正极材料活性物质为能够可逆地嵌入、脱嵌电解液中阴离子的层状材料；能够可逆地嵌入、脱嵌电解液中阴离子的层状材料为膨胀石墨；

所述电解液包括钡盐和非水溶剂；

所述钡盐为三氟甲磺酸钡。

2.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，负极材料包括60-90wt％的负极材料活性物质、5-30wt％的导电剂和5-10wt％的粘结剂。

3.按照权利要求2所述的钡基双离子电池，其特征在于，导电剂包括导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、碳纤维或石墨烯中的一种或至少两种。

4.按照权利要求2所述的钡基双离子电池，其特征在于，粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯醇、SBR橡胶或聚烯烃类粘结剂中的一种或至少两种。

5.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，所述负极集流体为铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的金属；或，所述负极集流体为至少包含铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的合金；或，所述负极集流体为至少包含铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的金属复合物。

6.按照权利要求5所述的钡基双离子电池，其特征在于，负极集流体为铝。

7.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，正极材料包括60-90wt％的正极材料活性物质、5-30wt％的导电剂和5-10wt％的粘结剂。

8.按照权利要求7所述的钡基双离子电池，其特征在于，导电剂包括导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、碳纤维或石墨烯中的一种或至少两种。

9.按照权利要求7所述的钡基双离子电池，其特征在于，粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚乙烯醇、SBR橡胶或聚烯烃类粘结剂中的一种或至少两种。

10.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，所述正极集流体为铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的金属；或，所述正极集流体为至少包含铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的合金；或，所述正极集流体为至少包含铝、铜、铁、镍、钛、锡、锌、锰、铅、锑、镉、金、铋或锗中任意一种的金属复合物。

11.按照权利要求10所述的钡基双离子电池，其特征在于，正极集流体为铝。

12.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，电解液中钡盐的浓度范围为0.1-10mol/L。

13.按照权利要求12所述的钡基双离子电池，其特征在于，电解液中钡盐的浓度范围为0.5-1mol/L。

14.按照权利要求1所述的钡基双离子电池，其特征在于，所述非水溶剂包括有机溶剂和/或离子液体。

15.按照权利要求14所述的钡基双离子电池，其特征在于，有机溶剂包括酯类、砜类、醚类、腈类或烯烃类有机溶剂中的一种或至少两种；和/或，

离子液体包括咪唑类、哌啶类、吡咯类、季铵类或酰胺类离子液体中的一种或至少两种。