[发明专利]一种新型大容量一次锂液流贮备电池

权利要求书

1.一种新型大容量一次锂液流贮备电池装置，其特征在于，包括：

储液部，容纳有具有流动性的由正极活性物质和电解液组成的混合溶液；

反应部，该反应部具有正极和负极，所述正极为形成在集流体上的复合碳材料正极载体，所述负极为由碱金属或其合金，所述正极和负极之间形成有流体可以流过的通道；

流体驱动部，驱动所述混合溶液流过所述反应部的通道，并在所述通道与所述正极和负极发生电化学反应。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述正极活性物质选自SOCl₂、SO₂、SO₂Cl₂、SCl₂、SCl₄、SO₄、PCl₃、PCl₅、POCl₃中的一种或多种，正极活性物质可以是液态、气态一种或两相混合组成。

3.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述的正极活性物质在电解液中的浓度范围在：0.1～10mol/L。

4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述复合碳材料正极载体包括导电物质碳和粘结剂，导电物质碳可以是乙炔黑、石墨、石墨烯、多孔碳、碳纳米管、碳纤维、氮掺杂碳、粘结剂可以是聚四氟乙烯(PTFE)或聚氯乙烯(PVC)。

5.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述碱金属为金属锂，碱金属合金为锂合金。

6.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电解液采用有机电解液或离子液体，所使用的锂盐选自LiAlCl₄、LiGaCl₄、LiB₁₀Cl₁₀、LiBr、LiPF₆、LiAsF₆、LiSbF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)，其中，x和y是自然数，LiBF_z(CF₃)_4-z，其中z≤4的自然数，所述锂盐的浓度为0.5～2.0mol/L。

7.如权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述有机电解液采用的有机溶剂为乙腈(AN)、丙烯碳酸酯(PC)、乙烯碳酸酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)；所述离子液体有以下种类一种或多种构成，具体为：1-己基-3-甲基咪唑甲苯磺酸盐[C₆MIM]OTS1-丁基-3-甲基咪唑、N，N-二烷基荒氨酸盐[C₄MIM]BDTC、1-丁基-3-甲基咪唑烷基三硫代碳酸盐[C₄MIM]TTC、三己基十四烷基磷四氮唑盐[P66614][Tetz]、三己基十四烷基磷咪唑盐[P66614][Im]、1-乙基-3-甲基咪唑四氮唑盐[EMIM][Tetz]、1-丁基-3-甲基咪唑烷氧基二硫代碳酸盐[C4MIM]OTDC、1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐([EMIM]TCCN、1-丁基-3-甲基咪唑双氰胺盐[BMIM]DCN。

8.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述集流体可以是镍、不锈钢，也可以是碳类负极材料，如石墨、中间相炭微球(MCMB)、硬碳球、多孔碳、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、氮掺杂的碳等一种或是多种混合物构成。

9.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述流体驱动部为流体泵，所述流体泵驱动所述混合溶液流过所述反应部的通道，经过反应的流体再流回所述储液部。