[发明专利]Na‑FeCl2ZEBRA型电池

权利要求书

1.一种储能装置，包括阴极，该阴极包括：

(i)Fe源；

(ii)至少一种含硫物质；

和(iii)NaCl，

其中基于(i)、(ii)和(iii)的总摩尔数，S的摩尔百分数小于10。

2.如权利要求1的装置，其特征在于，(ii)与(iii)的摩尔比小于1:6。

3.如权利要求1的装置，其特征在于，Fe源是Fe粉。

4.如权利要求1的装置，其特征在于，所述至少一种含硫物质(ii)是(a)元素硫和硫剂，或(b)多硫化物。

5.如权利要求4的装置，其特征在于，硫剂选自Na₂S、CuS、Li₂S、FeS、K₂S、ZnS、或其任何和所有组合。

6.如权利要求4的装置，其特征在于，多硫化物是具有化学式A_2-xS_y的碱金属多硫化物，其中，A选自Li、Na、K、Rb或Cs；0≤x≤2；2≤y≤8。

7.如权利要求1的装置，其特征在于，阴极不包含任何Ni。

8.如权利要求1的装置，其特征在于，阴极不包含任何Zn。

9.如权利要求1的装置，所述装置还包括含有金属性钠的阳极，和β-氧化铝固体电解质，该固体电解质分隔阳极和阴极。

10.如权利要求9的装置，其特征在于，阴极电解质包含NaAlCl₄。

11.一种电池，包括多个如权利要求1所述的储能装置。

12.一种方法，包括在放电状态组装电化学电池单元，该方法包括：

将(i)Fe源、(ii)(a)元素硫和硫剂或(ii)(b)多硫化物、和(iii)NaCl一起混合；

将所得的混合物成型成用于电化学电池单元的阴极；

将阴极电解质引入到阴极中；和

将阳极和电解质组分与阴极耦合。

13.如权利要求12的方法，其特征在于，混合在室温下进行。

14.如权利要求12的方法，其特征在于，基于(i)、(ii)和(iii)的总摩尔数，混合物的S含量小于10mol％。

15.如权利要求12的方法，其特征在于，Fe源(i)与NaCl(iii)的mol％比率是0.5:1至2:1。

16.如权利要求12的方法，其特征在于，Fe源是Fe粉。

17.如权利要求12的方法，其特征在于，硫剂选自Na₂S、CuS、Li₂S、FeS、K₂S、ZnS或其任何和所有组合。

18.如权利要求12的方法，其特征在于，多硫化物是具有化学式A_2-xS_y的碱金属多硫化物，其中，A选自Li、Na、K、Rb或Cs；0≤x≤2；2≤y≤8。

19.如权利要求12的方法，该方法包括混合(i)Fe源、(ii)(a)元素硫和硫剂、和(iii)NaCl。

20.如权利要求19的方法，其特征在于，硫剂是Na₂S。

21.如权利要求12的方法，该方法包括将(i)Fe源、(ii)(b)多硫化物和(iii)NaCl一起混合。

22.一种方法，该方法包括由(i)Fe源、(ii)(a)元素硫和硫剂或(b)多硫化物、和(iii)NaCl形成阴极组合物，其中基于(i)、(ii)和(iii)的总摩尔数，S的摩尔百分数小于10。