[發明專利]一種液態金屬電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202110761910.1
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113594558B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 王康麗;閆帥;蔣凱;李澤航;周先波;李浩秒
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種液態金屬電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在充滿氬氣的手套箱中，將單質錫源、單質銻源、及目標改性金屬元素所對應的單質金屬源三者共同放置于石墨坩堝中；其中，所述目標改性金屬元素為鉻元素或鈦元素；相應的，所述目標改性金屬元素所對應的單質金屬源為單質鉻源或單質鈦源；并且，使用的目標改性金屬元素的物質的量為所述單質錫源所含錫元素和所述單質銻源所含銻元素物質的量之和的1％～2％；

S2、在充滿氬氣的手套箱中，將步驟S1得到的石墨坩堝加熱保溫，使石墨坩堝內金屬形成合金，冷卻后取出；

S3、在與石墨坩堝大小匹配的電池殼體中加入搭接用金屬，接著將該電池殼體置于加熱板加熱使內部的搭接用金屬熔化，然后將步驟S2得到的石墨坩堝置于電池殼體中；其中，所述搭接用金屬能夠在液態金屬電池的工作溫度下熔融形成液態，使所述石墨坩堝與所述電池殼體保持電導通；

S4、在充滿氬氣的手套箱中，將干燥無水的電解質鹽加熱熔化，并倒入經步驟S3處理后的石墨坩堝內；

S5、在充滿氬氣的手套箱中，將吸附有金屬鋰的負極集流體及電池頂蓋組裝至經步驟S4處理后的電池殼體上；其中，所述電池頂蓋能夠與所述電池殼體配合形成封閉空間；

S6、待電池殼體整體冷卻后，將電池殼體與電池頂蓋進行封裝焊接，并接入引線，即可得到液態金屬電池。

2.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述單質錫源為錫粒，所述單質銻源為銻粒，所述單質鉻源為金屬鉻粉，所述單質鈦源為金屬鈦粉。

3.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述搭接用金屬為錫粒或鉍粒。

4.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述加熱并保溫使石墨坩堝內金屬形成含銻的合金，具體是加熱至800～1000℃，并保溫5～10小時。

5.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，所述電解質鹽為含有金屬鋰離子的無機鹽混合物，該電解質鹽在電池的工作溫度下能夠變成液態；

所述電池的工作溫度為500℃～650℃。

6.利用如權利要求1－5任意一項所述制備方法制備得到的液態金屬電池。