[發明專利]一種新型大容量一次鋰液流貯備電池

無效

• 申請號: 201110249770.6
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102956912A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 胡勇勝;索鎏敏;李泓;陳立泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01M8/18
• 分類號: H01M8/18;H01M4/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種新型大容量一次鋰液流貯備電池裝置，其特征在于，包括：

儲液部，容納有具有流動性的由正極活性物質和電解液組成的混合溶液；

反應部，該反應部具有正極和負極，所述正極為形成在集流體上的復合碳材料正極載體，所述負極為由堿金屬或其合金，所述正極和負極之間形成有流體可以流過的通道；

流體驅動部，驅動所述混合溶液流過所述反應部的通道，并在所述通道與所述正極和負極發生電化學反應。

2.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述正極活性物質選自SOCl₂、SO₂、SO₂Cl₂、SCl₂、SCl₄、SO₄、PCl₃、PCl₅、POCl₃中的一種或多種，正極活性物質可以是液態、氣態一種或兩相混合組成。

3.如權利要求2所述的電池裝置，其特征在于，所述的正極活性物質在電解液中的濃度范圍在：0.1～10mol/L。

4.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述復合碳材料正極載體包括導電物質碳和粘結劑，導電物質碳可以是乙炔黑、石墨、石墨烯、多孔碳、碳納米管、碳纖維、氮摻雜碳、粘結劑可以是聚四氟乙烯(PTFE)或聚氯乙烯(PVC)。

5.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述堿金屬為金屬鋰，堿金屬合金為鋰合金。

6.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述電解液采用有機電解液或離子液體，所使用的鋰鹽選自LiAlCl₄、LiGaCl₄、LiB₁₀Cl₁₀、LiBr、LiPF₆、LiAsF₆、LiSbF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)，其中，x和y是自然數，LiBF_z(CF₃)_4-z，其中z≤4的自然數，所述鋰鹽的濃度為0.5～2.0mol/L。

7.如權利要求6所述的電池裝置，其特征在于，所述有機電解液采用的有機溶劑為乙腈(AN)、丙烯碳酸酯(PC)、乙烯碳酸酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)；所述離子液體有以下種類一種或多種構成，具體為：1-己基-3-甲基咪唑甲苯磺酸鹽[C₆MIM]OTS1-丁基-3-甲基咪唑、N，N-二烷基荒氨酸鹽[C₄MIM]BDTC、1-丁基-3-甲基咪唑烷基三硫代碳酸鹽[C₄MIM]TTC、三己基十四烷基磷四氮唑鹽[P66614][Tetz]、三己基十四烷基磷咪唑鹽[P66614][Im]、1-乙基-3-甲基咪唑四氮唑鹽[EMIM][Tetz]、1-丁基-3-甲基咪唑烷氧基二硫代碳酸鹽[C4MIM]OTDC、1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲鹽([EMIM]TCCN、1-丁基-3-甲基咪唑雙氰胺鹽[BMIM]DCN。

8.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述集流體可以是鎳、不銹鋼，也可以是碳類負極材料，如石墨、中間相炭微球(MCMB)、硬碳球、多孔碳、乙炔黑、石墨烯、碳納米管、碳纖維、氮摻雜的碳等一種或是多種混合物構成。

9.如權利要求1所述的電池裝置，其特征在于，所述流體驅動部為流體泵，所述流體泵驅動所述混合溶液流過所述反應部的通道，經過反應的流體再流回所述儲液部。