[發(fā)明專利]一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710565334.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107591249B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭俊生;鄭劍平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/24
• 分類號(hào): H01G11/24;H01G11/32;H01G11/50
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 王小榮

1.一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，該裝置包括依次分布的陽(yáng)極導(dǎo)電板、負(fù)載在陽(yáng)極導(dǎo)電板上的陽(yáng)極、多孔隔膜、負(fù)載在陰極導(dǎo)電板上的陰極以及陰極導(dǎo)電板，所述陽(yáng)極和陰極之間填充電解質(zhì)，所述陽(yáng)極包括第一導(dǎo)電含碳材料和鋰金屬材料，其中第一導(dǎo)電含碳材料和鋰金屬材料的質(zhì)量比為（3~30）：1，所述陰極包括第二導(dǎo)電含碳材料和含鋰化合物材料，其中第二導(dǎo)電含碳材料和含鋰化合物材料的質(zhì)量比為（0.05~5）：1，且所述鋰金屬材料與第二導(dǎo)電含碳材料之間的質(zhì)量比為（0.001~0.1）：1，所述第二導(dǎo)電含碳材料的孔隙率大于第一導(dǎo)電含碳材料的孔隙率；

所述含鋰化合物材料選自LiCoO₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiMn₂O₄、LiV₃O₈、LiMn_xCo_yNi_zO₂、LiFePO₄或Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂中的一種或幾種的混合；

所述陰極中，所述含鋰化合物材料均勻混合在第二導(dǎo)電含碳材料內(nèi)部；

或者，所述第二導(dǎo)電含碳材料和含鋰化合物材料并列放置在陰極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間；

或者，所述第二導(dǎo)電含碳材料和含鋰化合物材料疊放在陰極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間，且陰極導(dǎo)電板、第二導(dǎo)電含碳材料、含鋰化合物材料和多孔隔膜依次放置；

或者，所述第二導(dǎo)電含碳材料和含鋰化合物材料疊放在陰極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間，且陰極導(dǎo)電板、含鋰化合物材料、第二導(dǎo)電含碳材料和多孔隔膜依次放置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述的第一導(dǎo)電含碳材料和第二導(dǎo)電含碳材料包括碳與硅、鈦酸鋰或錫中的至少一種組成的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述的第一導(dǎo)電含碳材料選自硬碳、軟碳、石墨碳、碳微球、碳納米管、碳納米纖維中的一種或幾種混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)電含碳材料中的碳選自碳混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述第二導(dǎo)電含碳材料中采用的碳包括活性炭、碳微球、炭黑、碳納米管組成的組中的一種或幾種的混合，所述第二導(dǎo)電含碳材料的電導(dǎo)率大于1S/cm，第二導(dǎo)電含碳材料的比表面積大于500m²/g，第二導(dǎo)電含碳材料的比電容大于50F/g，第二導(dǎo)電含碳材料的孔隙率大于50%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述陽(yáng)極中，所述鋰金屬材料均勻混合在第一導(dǎo)電含碳材料內(nèi)部；

或者，所述第一導(dǎo)電含碳材料和鋰金屬材料并列放置在陽(yáng)極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間；

或者，所述第一導(dǎo)電含碳材料和鋰金屬材料疊放在陽(yáng)極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間，且陽(yáng)極導(dǎo)電板、第一導(dǎo)電含碳材料、鋰金屬材料和多孔隔膜依次放置；

或者，所述第一導(dǎo)電含碳材料和鋰金屬材料疊放在陽(yáng)極導(dǎo)電板和多孔隔膜之間，且陽(yáng)極導(dǎo)電板、鋰金屬材料、第一導(dǎo)電含碳材料和多孔隔膜依次放置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述陽(yáng)極導(dǎo)電板和陰極導(dǎo)電板的材料選自銅箔或鋁箔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電化學(xué)能量存儲(chǔ)裝置，其特征在于，所述電解質(zhì)為鋰鹽溶液。