[發明專利]一種電極及其制備方法、高能可再生儲電器件

有效

• 申請號: 201810200346.4
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108447698B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 薛冬峰;陳昆峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: H01G11/46
• 分類號: H01G11/46;H01G11/50;H01G11/86;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525
• 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

1.一種儲電器件，其特征在于，包括電極和獨立的電解液；

所述電極包括導電基體和復合在所述導電基體上的具有氧化還原能力的金屬鹽；

所述金屬鹽的陽離子具有多價態；

所述金屬鹽中的金屬元素為Fe、Cu、Ni、Co、Mn、Ti、V、Ce、Sn、Pr、Yb、Cr、Nb、Mo、Pb、Al、Ge、Ru和Zn中的一種或多種；

所述電解液包括堿溶液和/或中性化合物溶液；

所述電極包括正極和負極；

所述正極的導電基體和負極導電基體上所復合的具有氧化還原能力的金屬鹽是不同的；

所述正極中的第一金屬鹽的電化學電勢值高于所述負極中的第二金屬鹽的電化學電勢值；

所述正極中的第一金屬鹽的電化學電勢值減去所述負極中的第二金屬鹽的電化學電勢值的差值大于等于0.5V；

所述金屬鹽的陽離子的離子電負性值為1～2.7；

所述金屬鹽中的陰離子包括氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子、碳酸根離子、醋酸根離子、硫離子、溴離子、碘離子和鐵氰根離子中的一種或多種；

所述獨立的電解液是指電解液在所述儲電器件使用前，注入所述儲電器件中。

2.根據權利要求1所述的儲電器件，其特征在于，所述導電基體包括碳和/或過渡金屬。

3.根據權利要求1所述的儲電器件，其特征在于，所述電極還包括粘結劑和/或導電材料。

4.根據權利要求1所述的儲電器件，其特征在于，所述電極的制備方法包括以下步驟：

將具有氧化還原能力的第一金屬鹽、粘結劑和導電材料混合后，得到電極正極漿料；

將具有氧化還原能力的第二金屬鹽、粘結劑和導電材料混合后，得到電極負極漿料；

將電極正極漿料復合在正極導電基體上，干燥后得到正極；

將電極負極漿料復合在負極導電基體上，干燥后得到負極；

所述電極包括正極和負極。

5.根據權利要求4所述的儲電器件，其特征在于，所述具有氧化還原能力的第一金屬鹽、粘結劑和導電材料的質量比為1：(0.001～0.2)：(0.001～0.5)；

所述具有氧化還原能力的第二金屬鹽、粘結劑和導電材料的質量比為1：(0.001～0.2)：(0.001～0.5)；

所述粘結劑包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡膠、羧甲基纖維素、聚乙烯醇和聚丙烯酸中的一種或多種；

所述導電材料包括碳和/或過渡金屬。

6.根據權利要求1所述的儲電器件，其特征在于，所述儲電器件還包括隔膜材料和封裝材料；

所述電極中的正極和負極用隔膜材料隔開；

所述電極和隔膜材料封裝于封裝材料內。

7.根據權利要求6所述的儲電器件，其特征在于，所述電解液在所述儲電器件使用前，注入所述儲電器件中；

所述隔膜材料包括隔膜或固態電解質；

所述固態電解質在所述儲電器件封裝前，裝入所述儲電器件中。

8.根據權利要求7所述的儲電器件，其特征在于，所述堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氫氧化鎂中的一種或多種；

所述中性化合物包括硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀、碘化物和溴化物中的一種或多種；

所述電解液的摩爾濃度為0.01～10mol/L；

所述固態電解質包括堿和/或中性化合物，以及可以形成固體或半固體的載體。

9.根據權利要求6～8任意一項所述的儲電器件，其特征在于，所述封裝材料具有電解液注入口；

所述電解液注入口可開啟和封閉；

所述儲電器件經多次使用達到壽命后，可再次充入電解液再生。