[发明专利]具有非水电解质的电能储存装置

权利要求书

1.一种电能储存装置(20)，包括：

一含有铝层的阳极(28)，

一与所述阳极(28)成为夹层的膜(34)，

一电解质(24)，其包括含铝并带正电荷的第一离子(26)以及含铝并带负电荷的第二离子(27)，并且所述电解质(24)浸渍所述膜(34)以携带离子电流通过所述膜(34)，

一阴极(38)，其与所述膜(34)成为夹层并与所述阳极(28)间隔且平行设置，

其特征在于，

所述电解质(24)基本上由甘油以及含铝的所述第一离子(26)和含铝的所述第二离子(27)组成，该第一离子和第二离子分散在所述甘油中，以在铝制的所述阳极(28)与所述阴极(38)之间迁移并与它们反应，从而对电能储存装置(20)进行充电和放电。

2.根据权利要求1所述的电能储存装置(20)，其特征在于，所述含铝的第一离子(26)含[Al(ClO₄)₂·{C₃H₅(OH)₃}₂]⁺，所述含铝的第二离子(27)含[Al(ClO₄)₄]^-。

3.一种电能储存装置(20)，包括：

一含有铝层的阳极(28)，

一与所述阳极(28)成为夹层的膜(34)，

一阴极(38)，其与所述膜(34)成为夹层并与所述阳极(28)间隔且平行设置，

其特征在于，

所述阴极(38)包含一主晶格(44)以及一掺杂物(48)，该主晶格具有带离域π电子的共轭体系，该掺杂物含有甘油酸铝并与所述主晶格(44)结合，以改变所述阴极(38)的所述主晶格(44)的电化学性质。

4.根据权利要求3所述的电能储存装置(20)，其特征在于，其中所述掺杂物(48)包含醇化铝。

5.一个二次电池装置(22)包括：

一阳极(28)，其由含99.4-99.9wt％、纯度为99.95％的固体铝和0.1-0.6wt％的铟的一个层组成，其形状为具有第一长度为1.2cm、第一宽度为1.7cm以及第一厚度为0.1mm的矩形，

一由导电材料制成的负极引线(30)，其与所述阳极(28)电接触，以用于与外部电路传导电流，

一包括金属颗粒的接合剂(32)，其设置并附着在所述阳极(28)和所述负极引线(30)之间，以用于在其间传导电流，

一由纤维素制成的膜(34)，其具有第三厚度为0.08mm并限定了多个孔(36)，且与所述阳极(28)成为夹层以用于在其间提供电绝缘，

一电解质(24)，其包括含铝并带正电荷的第一离子(26)以及含铝并带负电荷的第二离子(27)，并且所述电解质(24)浸渍所述膜(34)的所述孔(36)以携带离子电流通过所述膜(34)，

一阴极(38)，其形状为具有第二长度为1.4cm、第二宽度为1.9cm以及第二厚度为0.1mm的矩形，且该阴极与所述膜(34)相邻且平行设置，并且所述膜(34)夹在所述阴极(38)和所述阳极(28)之间，

所述阴极(38)包括一由纤维素制成的载体片(40)和一电活性层(42)，该电活性层与所述载体片(40)集成并位于所述载体片(40)上面向所述阳极(28)

一含有石墨的正极引线(50)，其与所述阴极(38)的所述电活性层(42)电接触，以用于与外部电路传导电流，

一含有石墨的粘合剂(52)，其设置在所述电活性层(42)和所述正极引线(50)之间并将该电活性层与该正极引线连接，以用于在其间传导电流，

其特征在于，

所述电解质(24)基本上由甘油以及含[Al(ClO₄)₂·{C₃H₅(OH)₃}₂]⁺的所述第一离子(26)和含[Al(ClO₄)₄]^-的所述第二离子(27)组成，该第一离子和第二离子在所述阳极(28)和所述阴极(38)之间迁移并与它们反应，从而对所述二次电池装置(22)进行充电和放电，

所述阴极(38)的所述电活性层(42)包含一具有带离域π电子的共轭体系并限定空隙的主晶格(44)以及一包含醇化铝和甘油酸铝的掺杂物(48)，该掺杂物与所述主晶格(44)的所述共轭体系结合并且插入所述空隙中，以改变所述阴极(38)的所述电活性层(42)的电化学性质，从而增加与所述第一离子(26)和所述第二离子(27)的反应速率，以用于所述二次电池装置(22)的充电及放电。