[发明专利]基于铝的金属-空气电池

权利要求书

1.电化学电池，所述电化学电池包括：

(i)多个电极，所述电极包括包含铝的燃料电极和吸收气态氧的空气电极，所述电极可在放电模式下运行，其中所述铝在所述燃料电极处被氧化而氧在所述空气电极处被还原，和

(ii)离子传导介质，所述离子传导介质包含有机溶剂；

其中在所述电池的非使用过程中，所述有机溶剂将促进在所述燃料电极的所述铝和所述离子传导介质之间形成保护性界面，并且

其中在所述放电模式开始时，至少一些所述保护性界面将在所述燃料电极和所述空气电极之间的电位差内从所述铝被移除，以在其后允许在所述放电模式过程中继续氧化所述铝。

2.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电池为原电池。

3.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电池暴露于环境空气。

4.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述燃料电极基本上由铝构成。

5.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述空气电极是多孔的。

6.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质还包含水。

7.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质还包含小于或等于约10重量％的水。

8.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含至少3.5重量％的水。

9.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述有机溶剂包含至少一种内酯。

10.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述有机溶剂包含丁内酯、戊内酯、辛内酯、癸内酯或它们的组合。

11.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述有机溶剂包含戊内酯。

12.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含三氟甲磺酸金属盐。

13.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含三氟甲磺酸铝、三氟甲磺酸钠、三氟甲磺酸铜或它们的组合。

14.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含小于或等于约1M浓度的、溶解在所述有机溶剂中的三氟甲磺酸金属盐。

15.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含离子液体。

16.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含基于所述有机溶剂的离子液体。

17.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含基于内酯的离子液体，所述内酯选自丁内酯、戊内酯、己内酯、辛内酯和癸内酯。

18.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含基于内酯的离子液体，所述内酯为戊内酯。

19.根据权利要求16所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含疏水的离子液体。

20.根据权利要求17所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含非质子的离子液体。

21.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质基本上不含氯离子。

22.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质还包含吸湿性添加剂。

23.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含至少一种如下物质，所述物质将在形成速率、所形成保护性界面的形式或该两个方面影响所述保护性界面的形成。

24.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含至少一种如下物质，所述物质减小在所述放电模式过程中在水、气态氧或二者的存在下引发并连续地支持所述铝的氧化所需的电化学过电位。

25.根据权利要求1所述的电化学电池，其中在所述电池的非使用过程中，所述保护性界面将抑制所述铝被所述离子传导介质中存在的阴离子氧化。

26.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述离子传导介质包含氢氧根离子。