[发明专利]电解液、电池、电池制备方法以及微生物育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电池的电解液以及使用该电解液的电池。

本发明还涉及一种电池的制备方法。

本发明还涉及一种微生物育种的方法。

背景技术

随着技术的发展，电池已经成为人们日常生活中不可或缺的产品。按电 解液的溶剂分类，电池可以分为以水溶液为电解液的水系电池、以有机物为 电解液的有机系电池以及固体电解质电池。水系电池包括铅酸电池、锌锰电 池、金属空气电池、燃料电池等；有机系电池常见的为锂离子电池。

锂离子电池主要由电极、隔膜以及电解液构成。在实际应用中，锂离子 电池由于有机电解质存在较高的安全隐患，如锂离子电池内部温度升高易引 起起火、爆炸，限制了锂离子电池的应用。

近年来，电解液以水为溶剂的电池，以其安全低碳环保的特性，重新受 到研究者以及市场的青睐。然而，水系电池存在着产气问题，即水电池中常 常因为水的分解或者水溶液与电极反应而产生氢气、氧气、二氧化碳等气体。 这些气体会造成电池的膨胀产生安全问题。

目前，用于减少产气的方法采用有机或者无机的添加剂来提高析氢或者 析氧过电位以减少气体产生。但是，这些手段的效果均有限，产气仍然是水 系电池的一个常见问题。因而，需要继续探索新的减少水系电池产气的方法 来克服上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电池的电解液，该电解液可 以有效的减少电池中的产气问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种用于电池的 电解液，所述电解液包括至少一种能够溶解电解质并使所述电解质电离的溶 剂，所述电解液还包括至少一种微生物，所述微生物用于通过新陈代谢消耗 所述电池内部产生的气体。

优选地，所述溶剂为水。

优选地，所述电解液的pH值为3～10。

优选地，所述电解液中的电解质的浓度范围为0.001～5M。

优选地，所述电解液还包括培养基，所述培养基质量浓度范围为 0.5％～5％。

优选地，所述培养基选自葡萄糖、甘油、Luria-Bertani培养基、小牛血 清中的一种或者多种。

优选地，所述微生物选自大肠杆菌、枯草杆菌、幽门螺旋菌、沙门氏菌 中的一种或者多种。

优选地，所述电解液还包括第一金属离子；所述电池充电时所述第一金 属离子在所述电池的负极还原沉积为第一金属，所述电池放电时所述第一金 属可逆氧化溶解为所述第一金属离子。

优选地，所述第一金属选自锰、铁、铜、锌、铬、镍、锡或铅。 据权利要求8所述的电解液，其特征在于：所述电解液还包括第二金属离子， 所述第二金属离子能够在所述电池的正极可逆脱出和嵌入。

优选地，所述第二金属离子选自锂离子、钠离子或钾离子。

优选地，所述电解液的阴离子包括硫酸根离子、氯离子、醋酸根离子、 硝酸根离子和烷基磺酸根离子中的一种或几种。

优选地，所述微生物的浓度范围为不高于1×10¹⁰个细胞/毫升。

本技术方案有益效果为：与现有技术相比，本技术方案的电解液，能有 效减少电池的产气，保证电池的安全，且方法简单高效。

本发明还提出一种电池，所述电池包括正极、负极以及如上述任一所述 电解液。

优选地，所述电池还包括隔膜，所述隔膜包括与所述负极接触的负极侧、 与所述正极接触的正极侧、位于所述负极侧和所述正极侧之间的中间部分， 所述电解液通过所述中间部分加入到隔膜中。

本技术方案的有益效果为：与现有技术相比，本技术方案的电池，能有 效减少电池的产气，保证电池的安全。

本发明还提出一种电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：提供一种 电解液，向所述电解液中加入至少一种微生物；提供正极和负极；将所述正 极、负极和电解液组装成电池，所述微生物新陈代谢时吸收所述电池内部产 生的气体。

优选地，所述方法还包括对所述微生物进行驯化，所述驯化包括以下步 骤：将所述电池进行充放电循环若干次，再将所述微生物从所述电池中取出， 置于培养基中培养，将培养后的微生物加入到所述电解液中，将所述电解液 组装成电池。

本技术方案的有益效果为：与现有技术相比，本发明的方法更加简单高 效。