[發明專利]一種可充電的鋅離子電池

有效

• 申請號: 201810767201.2
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN110718719B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 汪權
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/50;H01M4/52
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種可充電的鋅離子電池，由正極、負極，介于正負極之間的隔離膜以及電解質組成，其特征在于：

正極活性材料主要由可以可逆地脫嵌鋅離子的化合物組成；

負極材料主要由鋅元素組成；

電解質主要由含有鋅鹽、錳鹽為溶質的水溶液或凝膠態物質組成，

其中，電解質中含有一種或多種添加劑，添加劑的化合物通式為(I)：

(I)

式(I)中：x為0或1；

R₁、R₂或R₃為含有1個至4個碳原子的烷烴基。

2.一種可充電的鋅離子電池，由正極、負極，介于正負極之間的隔離膜以及電解質組成，其特征在于：

正極活性材料主要由可以可逆地脫嵌鋅離子的化合物組成；

負極材料主要由鋅元素組成；

電解質主要由含有鋅鹽、錳鹽為溶質的水溶液或凝膠態物質組成，

其中，電解質中含有一種或多種添加劑，添加劑的化合物通式為(I)：

(I)

式(I)中：x為0或1；

R₁、R₂或R₃為其中氫原子被氟原子單取代或多取代的含有1個至4個碳原子的烷烴基。

3.一種可充電的鋅離子電池，由正極、負極，介于正負極之間的隔離膜以及電解質組成，其特征在于：

正極活性材料主要由可以可逆地脫嵌鋅離子的化合物組成；

負極材料主要由鋅元素組成；

電解質主要由含有鋅鹽、錳鹽為溶質的水溶液或凝膠態物質組成，

其中，電解質中含有一種或多種添加劑，添加劑的化合物通式為(I)：

(I)

式(I)中：x為0或1；

R₁、R₂或R₃為芳烴基。

4.一種可充電的鋅離子電池，由正極、負極，介于正負極之間的隔離膜以及電解質組成，其特征在于：

正極活性材料主要由可以可逆地脫嵌鋅離子的化合物組成；

負極材料主要由鋅元素組成；

電解質主要由含有鋅鹽、錳鹽為溶質的水溶液或凝膠態物質組成，

其中，電解質中含有一種或多種添加劑，添加劑的化合物通式為(I)：

(I)

式(I)中：x為0或1；

R₁、R₂或R₃為其中氫原子被氟原子單取代或多取代的芳烴基。

5.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：正極活性材料為金屬元素摻雜或未摻雜的二氧化錳材料A_yMn_1-yO₂,其中，摻雜金屬元素A為Na、Mg、Al、Fe、Co、Ni、Cu或Ca元素中的一種或幾種，0≤y≤0.3。

6.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：正極活性材料為金屬元素摻雜或未摻雜的ZnB_zMn_2-zO₄材料,其中，摻雜金屬元素B為Na、Mg、Al、Fe、Co、Ni、Cu或Ca元素中的一種或幾種，0≤z≤0.3。

7.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：電解質中含有的鋅鹽為氯化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅、醋酸鋅或高氯酸鋅，含有的錳鹽為氯化錳、硫酸錳、硝酸錳、醋酸錳或高氯酸錳。

8.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：電解質中含有的鋅鹽的濃度為0.1M~3M，電解質中含有的錳鹽的濃度為0.1M~3M，鋅鹽和錳鹽的摩爾濃度比為1:3至3:1。

9.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：電解質的PH值介于3.5至6.5之間。

10.根據權利要求1-4任一所述的可充電的鋅離子電池，其特征在于：電解質中的添加劑的質量百分比濃度為0.1ppm至10%。