[發明專利]新型水系鎂金屬二次電池其及制備方法

在審

• 申請號: 202110610892.7
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113363598A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 支春義;唐永超;李洪飛;呂海明;唐子杰
• 申請（專利權）人: 松山湖材料實驗室
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M4/46;H01M4/62;H01M10/36
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 陳培瓊

1.一種新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：

(1)以去離子水和有機醇醚為溶劑，將鎂鹽及含碘添加劑溶解于溶劑中，形成水系/有機混合電解液；

(2)將儲鎂陰極活性材料與導電碳黑、PVDF粘結劑相研磨混合，以氮甲基吡咯烷酮為溶劑，調成均勻的黑色漿料，再將黑色漿料涂覆于集流體上，待干燥后制得水系儲鎂陰極待用；

(3)將鎂合金片表面的氧化層刮除，隨后浸泡于有機溶劑中去除表面殘余氧化組分，然后烘干，制得鎂合金陽極待用；

(4)將所述水系/有機混合電解液倒入容器，并將所述水系儲鎂陰極及所述鎂合金陽極分別插入所述水系/有機混合電解液中，并避免所述水系儲鎂陰極與所述鎂合金陽極直接接觸，隨后對所述容器進行封口，制得新型水系鎂金屬二次電池；

所述步驟(1)、(2)、(3)無先后順序。

2.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述有機醇醚為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚及四乙二醇二甲醚中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述去離子水和有機醇醚體積比為1:0.2～4。

4.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述鎂鹽為硝酸鎂、氯化鎂、高氯酸鎂及硫酸鎂中的一種或多種，所述鎂鹽的摩爾濃度為1～2mol L^-1。

5.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述含碘添加劑為碘化鎂、碘化鋅和碘單質中的一種或多種，所述含碘添加劑在水系/有機混合電解液中的摩爾濃度為0.01～0.08mol L^-1。

6.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述儲鎂陰極活性材料與導電碳黑、PVDF粘結劑以質量比6～8:2:1研磨混合，將涂覆于集流體后，于80～120℃下真空干燥。

7.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述儲鎂陰極活性材料為不同晶型結構的二氧化錳、含鈉或鎂的磷酸鹽超離子導體中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述導電碳黑為乙炔黑、科琴黑、活性炭中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法，其特征在于，所述鎂合金片為鎂鋁合金片、鎂鋅合金片、鎂錳合金片中的一種或多種；所述有機溶劑為無水乙醇、丙酮、乙腈中的一種或多種。

10.一種新型水系鎂金屬二次電池，其特征在于，其采用權利要求1-9中任意一項所述的新型水系鎂金屬二次電池制備方法制得。