[发明专利]低极化锂氧气电池组

权利要求书

1.锂空气电池组，其包括：

阴极，所述阴极包括包含涂覆有炭黑的固体导电性材料的气体扩散层，所述气体扩散层至少部分地填充有气态空气，

布置在阳极与阴极之间的隔膜，所述隔膜包含非导电性过滤材料，所述过滤材料至少部分地浸渍有液体电解质，和

阳极，所述阳极包含选自锂金属、能够与锂合金化的材料、金属氧化物及其混合物的材料，

其中所述电解质包含N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐(DEME-TFSI)作为疏水性离子液体和双(三氟甲磺酰)亚胺锂(LiTFSI)作为锂盐，和其中气态空气、液体电解质和固体导电性材料的三个相至少在所述气体扩散层的一个点处接触。

2.根据前一权利要求所述的锂空气电池组，其中所述气体扩散层包括织造或非织造碳纤维织物。

3.根据前述权利要求任一项所述的锂空气电池组，其中所述炭黑具有30至120g/m²，优选40至90g/m²，更优选50至80g/m²，尤其55至70g/m²的比表面积，如根据BET氮气吸附法(ASTM D3037-89)测量。

4.根据前述权利要求任一项所述的锂空气电池组，其中所述隔膜为过滤体，其包含选自玻璃纤维、纤维素纤维和有机聚合物的材料。

5.根据前述权利要求任一项所述的锂空气电池组，其中LiTFSI比DEME-TFSI的摩尔比为1:2至1:20。

6.根据前述权利要求任一项所述的锂空气电池组，其中所述阳极包含经碳涂覆的M_xZn_1-xO的颗粒，其中M为选自Fe、Co、Ni、Mn和Cu的过渡金属，优选Fe和Co，尤其Fe，并且0.02≤x≤0.14。

7.根据权利要求1所述的锂空气电池组，其中以这样的方式封装所述电池组，使得空气能够渗入所述气体扩散层。

8.用于制备根据权利要求1至7任一项所述的锂空气电池组的方法，包括：

在惰性气体下在彼此之上堆叠：

阴极，所述阴极包括包含涂覆有炭黑的固体导电性材料的气体扩散层，所述气体扩散层至少部分地填充有气态空气，

隔膜，所述隔膜包含非导电性过滤材料，所述过滤材料至少部分地浸渍有液体电解质，和

阳极，所述阳极包含选自锂金属、能够与锂合金化的材料、金属氧化物及其混合物的材料，

其中将所述隔膜布置在所述阳极与所述阴极之间，其中所述电解质包含N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵双(三氟甲磺酰)亚胺盐(DEME-TFSI)作为疏水性离子液体和双(三氟甲磺酰)亚胺锂(LiTFSI)作为锂盐，和其中气态空气、液体电解质和固体导电性材料的三个相至少在所述气体扩散层的一个点处接触，和

以这样的方式封装锂空气电池组，使得空气能够渗入所述气体扩散层。

9.根据权利要求1至7任一项所述的锂空气电池组在机动车辆中的用途。