[發明專利]一種儲能產能一體化電池

有效

• 申請號: 202110080257.2
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112803096B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 尹舸;董軼凡;馬子廷;賴婭楠
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: H01M14/00
• 分類號: H01M14/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種儲能產能一體化電池，包括內部中空的外殼，所述外殼內設置光電陽極、鋅條、電解質、隔離層和陰極，所述光電陽極、隔離層和陰極自上而下依次堆疊，所述外殼包括外殼上部和外殼下部，所述外殼上部的頂端開設通孔，所述光電陽極包括玻璃基板和復合材料層，所述玻璃基板的頂端與外殼上部的頂端粘接，所述復合材料層沉積在玻璃基板的底端，所述復合材料層由Ag@V₃O₇構成，所述鋅條的頂端與外殼上部的頂端粘接，所述鋅條的中間區域與光電陽極接觸，所述電解質填充在玻璃基板和陰極之間。該儲能產能一體化電池具有高功率密度、能快速充電、循環壽命長和安全性能良好等優勢。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種儲能產能一體化電池。

背景技術

隨著經濟社會的發展，人類對能源的需求日益增加。傳統能源如煤、石油、天然氣等不可再生能源由于再生周期長，利用開采成本較高等問題已很難滿足人們正常生產和生活的需要。太陽能作為一種新型的可再生資源，具有無害、量大、長久等優點，具有儲能產能一體化功能的電化學器件能從環境中獲取太陽能，并將太陽能轉化為電能儲存，可以實現太陽能的充分利用。

目前，已有的儲能產能一體化器件大多數是通過將鋰電池等離子電池連接到太陽能電池，即將太陽能電池和鋰電池等離子電池集成從而來實現儲能產能一體化這一目的。然而這些器件存在封裝時電壓不匹配、組裝集成后電池效率低下等問題，進而導致集成電池無法長時間高質量工作。

因此提供一種環境友好、低成本、效率高的儲能產能一體化電池尤為重要。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種不需要在外部連接太陽能電池，便可以直接獲取太陽能的一體化裝置來解決上述問題，該裝置依靠光激發而產生的載流子給電容器充電，從而實現產能儲能一體化的目的。

本發明提供一種儲能產能一體化電池，包括內部為中空結構的外殼，所述外殼內設置光電陽極、鋅條、電解質、隔離層和陰極，所述光電陽極、隔離層和陰極自上而下依次堆疊，所述外殼包括外殼上部和外殼下部，所述外殼上部的頂端開設通孔，所述光電陽極包括玻璃基板和復合材料層，所述玻璃基板的頂端與外殼上部的頂端粘接，所述復合材料層沉積在玻璃基板的底端，所述復合材料層由Ag@V₃O₇構成，所述鋅條的頂端與外殼上部的頂端粘接，所述鋅條的中間區域與光電陽極接觸，所述電解質填充在玻璃基板和陰極之間。

進一步地，所述Ag@V₃O₇通過以下過程制備：

S1，稱取五氧化二釩加入過氧化氫溶液中，混合均勻，得到第一混合溶液；

S2，稱取聚乙二醇加入第一混合溶液中，攪拌，得到第二混合溶液；

S3，向第二混合溶液中加入去離子水，攪拌，得到第三混合溶液，加熱第三混合溶液進行水熱反應，反應結束后冷卻至室溫，得到第一固體產物；

S4，對第一固體產物進行離心分離、干燥，即得到V₃O₇納米線；

S5，將V₃O₇納米線與Ag納米線分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，超聲處理，得到第四混合溶液；

S6，向第四混合溶液中加入聚偏氟乙烯，即得到Ag@V₃O₇溶液。

進一步地，過氧化氫與五氧化二釩的體積質量比為10-15mL：0.327g。

進一步地，步驟S3中，水熱反應的溫度為165℃-185℃。

進一步地，步驟S5中，V₃O₇納米線與Ag納米線的質量比為400-500:1。