[实用新型]一种石墨毡锂溴离子液体电容电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源电池领域，适合用于石墨毡电极锂溴超级电容电池和大功率液流锂溴超级电容电池，适合用于电动汽车等其它移动储能设备。 

背景技术

随着石油资源的枯竭，新能源电动汽车的发展和风光电储能的要求，廉价，安全，环保和长寿命的动力电池就成为各国科学家探索和努力的目标。英国人PIetcher实用新型了铅离子单液流电池。近几年，钒液流电池，锌溴电池等也在不断发展，但到目前也没有真正产业化，其原因是电解液的离子能量密度低，成本高，体积庞大，无论是液流还是非液流的此类电池，都不能适合电动汽车的发展。锂离子已经成功地用于锂离子电池，但作为动力锂电池来讲，电池的原料和生产成本非常高，很难通过降低成本来适合电动汽车的需要；再者，锂电池的有机电解液在高温时容易产生爆炸，存在安全隐患。 

电动汽车的产业化离不开高能电池，但铅酸电池比能量低，而锂电池又由于安全性能受到业内人士的质疑，且价格高。因此，各国都把电动汽车电池的目标转向法拉第赝电容电池和陶瓷半导体电容电池。新型高比能量而廉价的电池的开发将是各国电池专家日夜努力的目标。 

到目前为止，电池的正、负极板都是采用把电池的活性物质涂覆或压铸在极板上，比如：铅酸电池、镍氢电池以及锂电池。 

该新型石墨毡锂溴离子液体电容电池是把电池活性物质放在离子电解液里，不会因长期充放电活性物质脱落而终止电池的寿命。一种水性溴化锂锂溴电池电解液，继承了锂电池的高能量密度，溴又是阻燃剂，价格低和安全性好，用于锂溴超级电容电池，可以降低电池的成本，能在常温和低温下工作，成为新一代新能源电池，溴化锂作为制冷剂已经用于大型制冷机组。 

溴化锂：溴化锂，分子式：LiBr。白色立方晶系结晶或粒状粉末，极易溶于水，溶于乙醇和乙醚，微溶于吡啶，可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有机溶剂。用途：低温热交换介质，空气调节系统。 

化学性质：性质稳定，在大气中不易变质不易分解。可与氨或胺形成一系列的加成化合物，如一氨合溴化锂、二氨合溴化锂、三氨合溴化锂、四氨合溴化锂。本品也可以和丁基锂形成稳定的配合物，该配合物在醚中十分稳定，故经常使用溴丁烷合成丁基锂。同时，溴化锂也与溴化铜、溴化高汞、碘化高汞、氰化高汞、溴化锶等能形成可溶性盐。溴化锂在空气 中对钢铁有很强的腐蚀作用，但在真空状态下加入缓蚀剂，基本上不腐蚀金属。 

应用：它是一种高效水蒸气吸收剂和空气湿度调节剂。制冷工业广泛用作吸收式制冷剂，有机工业用作氯化氢脱陈剂和有机纤维膨胀剂。医药上用作催眠剂和镇静剂。 

溴化锂水溶液性质：(1)无色液体，有咸味，无毒，加入铬酸锂后溶液呈淡黄色。(2)溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低。溴化锂的质量浓度不宜超过70％。(3)水蒸气分压力很低，它比同温度下纯水的饱和蒸气压力低得多，因而有强烈的吸湿性。液体与蒸气之间的平衡属于动平衡，此时分子穿过液体表面到蒸气中去的速率等于分子从蒸气中回到液体内的速率。因为溴化锂溶液中溴化锂分子对水分子的吸引力比水分子之间的吸引力强，也因为在单位液体容积内溴化锂分子的存在而使水分子的数目减少，所以在相同温度的条件下，液面上单位蒸气容积内水分子的数目比纯水表面上水分子数目少。 

由于溴化锂的沸点很高，在所采用的温度范围内不会挥发，因此和溶液处于平衡状态的蒸气的总压力就等于水蒸气的压力，从而可知温度相等时，溴化锂溶液面上的水蒸气分压力小于纯水的饱和蒸气压力，且浓度愈高或温度愈低时水蒸气的分压力愈低。溴化锂溶液的温度、浓度与压力之间的关系：当浓度为50％、温度为25℃时，饱和蒸气压力0.85kPa，而水在同样温度下的饱和蒸气压力为3.167kPa。如果水的饱和蒸压力大于0.85kPa，例如压力为1kPa(相当于饱和温度为7℃)时，上述溴化锂溶液就具有吸收它的能力，也就是说溴化锂水溶液具有吸收温度比它低的水蒸气的能力，这一点正是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。(4)密度比水大，并随溶液的浓度和温度而变。(5)比热容较小。当温度为150℃、浓度为55w％时，其比热容约为2kJ/(kg·K)。(6)粘度较大。(7)表面张力较大。(8)溴化锂水溶液的导热系数随浓度之增大而降低，随温度的升高而增大。(9)对黑色金属和紫铜等材料有强烈的腐蚀性，有空气存在时更为严重，因腐蚀而产生的不凝性气体对装置的制冷量影响很大。