电动汽车的动力电池。
【附图说明】
[0022]图1为本发明电池的结构示意图；
图2为本发明制备的铝离子电池的循环性能测试曲线。
[0023]图1中I为电解池装置；2为电池负极；3为隔膜；4为溶液电解质；5为电池正极；6为正极集流体。
【具体实施方式】
[0024]本发明下面将通过具体实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
[0025]实施例1:
正极活性物质为碳纳米管(CNT)，粘结剂为聚四氟乙烯(PTFE)。两者按质量比9:1，并喷洒酒精使两者混合均匀，最终获得胶状物质。将上述胶状物质均匀涂在正极集流体钼片上，并置于120°C烘箱中持续干燥24小时左右，得到本发明用电池正极。取0.25mm厚的Cu11Al9合金，在无水乙醇中超声清洗数小时后干燥，得到电池负极。隔膜为玻璃纤维，电解质为将八113与1- 丁基-3-甲基氯化咪唑盐按摩尔比1.5:1的比例混合配置成含铝非水溶液电解质。电解池为铝塑膜包装的软袋。整个电池的组装在充满氩气的手套箱中进行，手套箱中氧气及水的含量小于0.1ppm0组装好的电池要静置24小时左右，以保证活性物质良好地浸润在电解液。
[0026]实施例2:
正极活性物质为WS2，将其与导电剂Super-P、粘结剂聚四氟乙烯(PTFE )按质量比7.5:1.5:1混合，并置于一定量的酒精中分散，超声60分钟使三者均匀混合。将混合物置于60°C烘箱中烘至胶状，将胶状活性物质均匀涂在正极集流体钼片上，所得正极在120°C烘箱中干燥24小时左右得到本发明用正极。负极为在酒精中超声清洗数小时厚度为0.20mm的金属铝。隔膜为玻璃纤维，电解质为八1(:13与1-丙基-3-甲基氯化咪唑盐按摩尔比1.3:1的比例混合配成的含铝非水溶液电解质。电解池装置为玻璃瓶配合聚四氟乙烯盖制成。整个电池的组装在氧气、水含量小于0.1ppm的手套箱中。组装好的电池要静置24小时以上，以保证正极活性物质和电解液的良好接触。
【主权项】
1.一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述二次电池包括电池正极及电池负极；所述电池正极包括具有纳米结构的正极活性物质及正极集流体，所述正极活性物质固定在所述正极集流体上。2.根据权利要求1所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述正极活性物质为质量分数大于90%的碳、石墨、碳纳米管、石墨烯、超级碳、WS2、MoS2、V205或T1 2等具备纳米层状、管状或线状结构的材料。3.根据权利要求1所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述电池正极还包括导电剂及粘结剂，所述正极活性物质导电剂及粘结剂混合。4.根据权利要求3所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括隔膜、含铝非水溶液电解质及电解池装置，所述电解池装置具有一容置空间，所述容置空间填充所述含铝非水溶液电解质，所述电池正极、电池负极及隔膜置于所述含铝非水溶液电解质中，所述隔膜置于所述电池正极及电池负极之间。5.根据权利要求4所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述导电剂为碳纳米管、超级碳、无定形碳、银浆； 所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或银浆； 所述正极集流体由钼、钛、钽、铅、玻璃碳、泡沫镲、金或铂族金属制成； 所述电解池装置由耐含铝非水溶液电解质腐蚀的铝塑材料制成，具体为带聚四氟乙烯盖的玻璃瓶、铝塑膜制成的软袋、聚四氟乙烯或其它耐含铝非水溶液电解质腐蚀的材料制成的电解池装置； 所述电池负极为质量分数大于90%的金属铝或金属铝与铜、铁、镍、铅、铋、锡、银形成的合金 所述隔膜为聚烯烃微孔膜隔膜材料、玻璃纤维材料或陶瓷材料。6.根据权利要求4所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述含铝非水溶液电解质中的卤化铝为氟化铝、氯化铝、溴化铝及碘化铝中的一种。7.根据权利要求6所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述含铝非水溶液电解质中离子液体的阳离子包括咪唑嗡离子、吡啶嗡离子、吡咯嗡离子、哌啶嗡离子、吗啉卩翁呙子、季钱盐呙子、季磷盐呙子和叔硫盐呙子；阴呙子包括F-，Cl-, Br-, 1-, PF6-, CN-,SCN-, [N(CF3SO2)]-, [N(CN)2]-离子。8.根据权利要求7所述的一种非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，所述含铝非水溶液电解质中卤化铝和离子液体的比例为0.4:1-2.4:1。9.一种非水溶液铝离子二次电池的制备方法，用于制备上述权利要求4-8之一所述的非水溶液铝离子二次电池，其特征在于，包括以下步骤: 1)将正极活性物质或与导电剂、粘结剂混合在一起的正极活性物质固定在所述正极集流体上；固定方式为采用涂布、粘结或者辗压；同时用隔膜隔开电池正、负极； 所述正极活性物质为质量分数大于90%的碳、石墨、碳纳米管、石墨烯、超级碳、WS2、MoS2, V2O5或T1 2具备纳米层状、管状、线状结构的材料； 2)将厚度为0.l-2mm的金属铝或铝合金清洗后作为负极； 3)配制含铝非水溶液电解质； 4)准备好电池正极、电池负极以及含铝非水溶液电解质后，在无氧无水环境中组装电池； 5)电池组装好后，添加含铝非水溶液电解质，将电池正极、负极以及隔膜全部浸入含铝非水溶液电解质中。10.根据权利要求9所述的一种非水溶液铝离子二次电池的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中碳、石墨、碳纳米管、石墨稀、超级碳不需要与导电剂混合，所述WS2、MoS2、V205、打02导电性较差的正极活性材料需与质量分数为1%-20%的导电剂混合； 所述步骤(I)中，碳、石墨、碳纳米管、石墨烯、超级碳以及WS2、MoS2、V205、Ti0$极活性物质均可与质量分数为0%-20%的粘结剂混合； 所述步骤(2)为:首先将金属铝或铝合金裁剪成片状，然后将其用砂纸打磨平滑，再将其进行清洗，其中清洗的方法为，用无水乙醇或丙酮浸泡并超声震荡，然后在60-120°C烘箱里进行干燥； 步骤(3)为:含铝非水溶液电解质在无氧无水环境中配制，并静置12小时以上。
【专利摘要】本发明涉及一种非水溶液铝离子二次电池及其制备方法，属于电池技术领域，可广泛应用于电子、通讯以及电动汽车等多个领域。本发明的铝离子电池包含电池正极、电池负极、隔膜以及含铝非水溶液电解质，其中正极活性物质为碳、石墨、碳纳米管、石墨烯、超级碳以及WS2、MoS2、V2O5、TiO2等具备纳米层状、管状、线状等结构的材料，负极为含铝金属或合金。本发明所提出的非水溶液铝离子二次电池具有比容量高、库伦效率高、长寿环保、安全可靠、循环性能稳定，可快速充电等特点。
【IPC分类】H01M10/054, H01M10/0568, H01M4/46, H01M4/583, H01M4/48, H01M10/058, H01M4/58
【公开号】CN104993130
【申请号】CN201510269862
【发明人】焦树强, 焦汉东, 王俊香, 刘勇
【申请人】石嘴山市天和创润新材料科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月25日