[发明专利]组合物、储能装置和相关的方法

权利要求书

1.一种操作能量装置的方法，其包括：

对储能装置施加至少一个充电/放电循环，所述储能装置包括正极和负极，其中所述正极包含正极组合物和熔融电解质盐，所述正极组合物包含：50-65重量%的至少一种电活性金属，其基于所述正极组合物的重量，35-45重量%的至少一种碱金属卤化物，其基于所述正极组合物的总重量，以至少1.0重量%的量存在的铝，其基于所述正极组合物的重量，以所述卤化物含量的至多1.0重量%的量存在的碘化钠，其基于所述正极组合物中碱金属卤化物的重量；

所述熔融电解质盐包含碱金属卤化物和卤化铝的反应产物；

其中在首次充电期间，所述电活性金属通过与反应可用的氯化物总量的至多90%反应，氧化成电活性金属氯化物。

2.权利要求1的方法，其中所述至少一种电活性金属包含镍。

3.权利要求1的方法，其中所述碱金属卤化物包含选自钠、钾和锂的碱金属，和选自氯化物、溴化物和氟化物的卤化物。

4.权利要求1的方法，其中所述正极组合物还包含元素硫和/或一种或多种硫化物。

5.权利要求1的方法，其中所述铝为元素铝的形式。

6.权利要求1的方法，其中所述正极组合物包括在储能装置中。

7.权利要求1的方法，其中：

所述至少一种电活性金属选自钛、钒、铌、钼、镍、铁、钴、铬、锰、银、锑、镉、锡、铅、铜和锌；

所述至少一种碱金属卤化物选自氯化钠、碘化钠、溴化钠、氟化钠、氯化钾、碘化钾、溴化钾、氟化钾、氯化锂、碘化锂、溴化锂、氟化锂、氯化铯和它们的组合；和

其中所述正极组合物还包含0.1-10重量%的元素硫、一种或多种硫化物或它们的组合。

8.权利要求7的方法，其中所述正极组合物还包含选择用来提供以下性质中至少一种或多种的一种或多种添加剂：增加离子电导率；增加或降低荷电阴极物类的溶解度；提高固体电解质经由熔融电解质的润湿；和阻止正极微区的熟化。

9.权利要求1的方法，其中在所述装置的循环期间，电池初始氯化钠容量的至少10%未被利用。

10.权利要求1的方法，其中在充电期间在所述负极中产生的钠的至少10%在放电后剩余在所述负极中。

11.权利要求1的方法，其中在所述装置的第一次充电期间，所述碱金属卤化物的至少95%与所述电活性金属和/或铝反应。

12.权利要求1的方法，其中在首次充电期间，所述碱金属卤化物的总量的低于90%用于将所述电活性金属氧化成电活性金属卤化物。