[發(fā)明專利]一種鎂/亞硫酰氯一次電池及其制備和回收方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211268150.1 | 申請日： | 2022-10-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN115602863A | 公開（公告）日： | 2023-01-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫浩;徐秋晨 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01M6/00 | 分類號(hào)： | H01M6/00;H01M6/52 |
| 代理公司： | 上海熠澗知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31442 | 代理人： | 李慧;林高鋒 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 亞硫酰氯 一次 電池 及其 制備 回收 方法 | ||
本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種鎂/亞硫酰氯一次電池及其制備和回收方法。本發(fā)明采用負(fù)載有碳材料的金屬材料作為正極，亞硫酰氯/金屬氯化物作為電解液，鎂箔或鎂合金作為負(fù)極，制備了一系列具備優(yōu)異電化學(xué)性能的鎂/亞硫酰氯一次電池。通過對電極材料和電解液組分的優(yōu)化調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了電池放電容量和擱置性能的提升。此外，獲得的電池在服役后可以通過簡便的方法對正負(fù)極進(jìn)行回收及循環(huán)利用，顯著提升了電池的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境友好性。本發(fā)明提出的鎂/亞硫酰氯一次電池具有高性能、可持續(xù)和低成本等特點(diǎn)，為發(fā)展高性能一次電池提供全新的思路和方案。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種鎂/亞硫酰氯一次電池及其制備和回收方法，尤其涉及一種高性能、可回收、低成本的鎂/亞硫酰氯一次電池及其制備和回收方法。
背景技術(shù)
自從上世紀(jì)90年代首次推出商用鋰離子電池以來，鋰離子電池極大地推動(dòng)了人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)綠色無污染的社會(huì)提供動(dòng)力。[1-4]鋰/亞硫酰氯一次電池因其高能量密度和長儲(chǔ)存壽命在工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療健康和航空航天等重要領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[5-9]該電池通過鋰負(fù)極氧化和正極亞硫酰氯還原成硫、二氧化硫和氯離子進(jìn)行一次放電。[10,11]氯離子與從鋰負(fù)極剝離出的鋰離子反應(yīng)形成氯化鋰沉積在碳正極表面，當(dāng)正極被完全鈍化時(shí)電池放電過程終止。[7,12,13]這種電池在一次放電中可以提供約2,300mAh g-1的高比容量和高達(dá)590Wh kg-1的高能量密度。[14,15]在過去50年里，研究者已經(jīng)做出了一系列嘗試以優(yōu)化鋰/亞硫酰氯一次電池的放電容量和倍率性能，使其成為一次電池體系中的重要分支。[16-18]
盡管鋰/亞硫酰氯一次電池具有突出的優(yōu)勢，然而其實(shí)際應(yīng)用仍然受到諸多限制。例如，鋰元素的低地殼豐度(0.0017％)極大地制約了鋰/亞硫酰氯一次電池的規(guī)?；瘧?yīng)用。[19-22]同時(shí)，反應(yīng)活性較高的鋰金屬為該電池體系的安全性帶來挑戰(zhàn)，并且顯著提高了電池生產(chǎn)和回收的復(fù)雜性。此外，基于單電子氧化還原反應(yīng)的鋰/亞硫酰氯一次電池的能量密度仍需進(jìn)一步提高，以充分滿足各類應(yīng)用的續(xù)航需求。[23,24]為此，基于多價(jià)金屬開發(fā)高性能、可回收和低成本的新型亞硫酰氯電池具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)如下：
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