[发明专利]组合物、储能装置和方法

权利要求书

1.一种储能装置，所述储能装置包含：

离子传导电池，所述离子传导电池包含分隔器，且在大于约350摄氏度下，在约0 amp-hr下充电与在约35 amp-hr下充电相比，所述电池的电阻差小于20%，用Ohms表示。

2.一种两端电化学存储装置，所述装置具有阳极和阴极，包含：

界定阳极槽和阴极槽的部件，和

放置在该部件内并在阳极和阴极之间的分隔器，且进一步将阴极槽与阳极槽界定开，分隔器具有有效面积A；和

所述装置可以重复存储和释放一定的充电量Q，其中所述两端之间的电阻为R；并且，通过Q的完全等温充电或放电，使RA/Q比的范围保持在约1.5 x 10^-6 ohm-m²/amp-hr至约9.2 x 10^-6 ohm-m²/amp-hr。

3.一种组合物，所述组合物包含：

包含支承结构的阴极材料，所述支承结构包含：

铜和锌，并具有小于1% (重量)的铝、锡或铝与锡。

4.权利要求3限定的组合物，其中所述阴极材料中基本上所有的锌都与铜成合金。

5.权利要求3限定的组合物，其中所述支承结构为黄铜。

6.权利要求5限定的组合物，其中所述锌和铜形成黄铜合金，且所述合金的形式是开孔或网状的多孔泡沫。

7.权利要求6限定的组合物，其中所述黄铜包括在支承结构表面上成层的一定量的γ-黄铜。

8.权利要求3限定的组合物，其中所述支承结构在已确定的小于铜氧化电位但大于锌氧化电位的最大电池电位下，在电化学反应中不易通过电化学反应被氧化。

9.权利要求3限定的组合物，其中所述锌存在的量足以通过电镀使铜保持非离子形式或金属形式，从而减少或防止铜迁移到与其互通的分隔器中。

10.一种储能装置，所述储能装置包含权利要求3限定的组合物。

11.一种组合物，所述组合物包含：

阴极材料，其中所述阴极材料是黄铜支承结构和锌的反应产物。

12.权利要求11限定的组合物，其中所述黄铜支承结构包含α-黄铜，所述反应产物包含γ-黄铜。

13.一种方法，该方法包括：

在钠电解质存在下由锌粉和铜粉形成黄铜。

14.权利要求13限定的方法，其中所述形成包括把铜和锌装入电化学电池中，将电化学电池加热，对电化学电池进行至少一次充电/放电循环。

15.权利要求14限定的方法，该方法还包括控制电化学电池内材料的锌铜比率，使得所述材料在第一位置上富含锌，并且在与第一位置隔开的第二位置上富含铜。

16.权利要求14限定的方法，该方法还包括优选使锌在所述至少一次充电/放电循环期间进行反应，对黄铜进行电镀保护。

17.一种方法，该方法包括：

在锌和钠电解质或者锌盐和钠电解质存在下将α-黄铜转化成γ-黄铜。

18.一种方法，该方法包括：

确定储能装置的充电状态，包括：

使储能装置中的ZnCl₂浓度与开路电压相关联；

使ZnCl₂浓度电压与充电状态相关联；

测量开路电压；和

根据开路电压测量值，以及所测开路电压相应的ZnCl₂浓度和相应ZnCl₂浓度的充电状态，来确定充电状态。

19.一种方法，该方法包括：

在电位大于黄铜支承结构经电镀保护不被降解期间铜的氧化电位的情况下，使储能装置运行，所述储能装置具有同时包含有电化学活性的黄铜支承结构和非合金锌的电极，所述黄铜支承结构包含锌铜合金。

20.一种制造储能装置的方法，该方法包括：

将分隔器放置在外壳内以界定阴极槽和密封阳极槽；

把氯化钠、锌和铜加到阴极槽中；和

将阴极槽密封。