[發明專利]一種離子電池

在審

• 申請號: 201410229786.4
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN103972479A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳亮;周旭峰;劉兆平;張樂園
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M10/0563
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種離子電池。

背景技術

離子電池通常為鋰離子電池，以炭材料為負極，以含鋰的化合物為正極，在電池的充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。當對鋰離子電池進行充電時，鋰離子電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極；負極中的炭材料呈層狀結構，具有微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到炭材料的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對鋰離子電池進行放電時，嵌在負極炭材料中的鋰離子脫出，又運動回正極，回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。

申請號為201010546144.9的中國專利公開了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池的組成包括正極、負極、隔膜層和電解液，正極由金屬電極及金屬電極上的正極材料組成，負極由金屬電極及金屬電極上的負極材料組成，正極材料包括鈷酸鋰、導電碳材料、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、鄰苯二甲酸二丁酯；負極材料包括鈦酸鋰、導電碳材料、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、鄰苯二甲酸二丁酯；電解液由碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、乙基甲基碳酸酯組成。現有技術提供的這種離子電池內部不易發生短路，電池的安全性能較好，但是這種離子電池的成本較高。

鈉離子電池原料的成本較低，開發鈉離子電池比鋰離子電池具有更大的經濟優勢。現有技術提供的水系鈉離子電池主要有NaTi₂(PO₄)₃/Na_0.44MnO₂類型的(Z.Li,D.Young,K.Xiang,W.C.Caeter,Y.M.Chiang,Adv.Energy.Mater.2013,3,290-294)、AC/Na_0.44MnO₂類型的(J.F.Whitacre,A.Tevar,S.Sharma,Electrochem.Commun.2010,12,463-466)、NaTi₂(PO₄)₃/Na₂NiFe(CN)₆類型的(X.Y.Wu,Y.L.Cao,X.P.Ai,J.F.Qian,H.X.Yang,Electrochem.Commun.2013,31,145-148)、NaTi₂(PO₄)₃/Na₂CuFe(CN)₆類型的(X.Y.Wu,M.Y.Sun,Y.F.Shen,J.F.Qian,Y.L.Cao,X.P.Ai,H.X.Yang,ChemSusChem,2014,7,407-411)、NaTi₂(PO₄)₃/K_0.27MnO₂類型的(Y.Liu,Y.Qiao,W.X.Zhang,H.H.Xu,Z.Li,Y.Shen,L.X.Yuan,X.L.Hu,X.Dai,Y.H.Huang,Nano Energy2014,5,97-104)、NaMn₂(CN)₆/Na₂CuFe(CN)₆類型的(M.Pasta,C.D.Wessells,N.Liu,J.Nelson,M.T.McDowell,R.A.Huggins,M.F.Toney,Y.Cui,Nat.Commun.2014,5,3007)以及PPy/KCuFe(CN)₆類型的(M.Pasta,C.D.Wessells,R.A.Huggins,Y.Cui.Nat.Commun.2012,3,1149)。現有技術提供的這些鈉離子電池雖然具有成本低的優勢，但這些鈉離子電池的工作電壓在0.9V～1.4V的范圍內，工作電壓較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種離子電池，本發明提供的離子電池具有較高的工作電壓。

本發明提供了一種離子電池，包括正極、負極、隔膜和電解液，其特征在于，

所述正極的活性材料為立方結構類普魯士藍化合物中的一種或幾種；

所述負極的活性材料為鋅；

所述電解液的溶質包括鋅鹽和堿金屬鹽。