[发明专利]一种高能量密度的有机镁二次电池

权利要求书

1.一种有机镁二次电池，其特征在于，包括有机正极、电解液和负极；

所述有机正极中正极活性物质为碳氧化物盐，优选为3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮、4,5-二羟基-4-环戊烯-1,2,3-三酮、5,6-二羟基-5-环己烯-1,2,3,4-四酮、2,3,5,6-四羟基-1,4-苯醌、苯六酚的碱金属盐或/和碱土金属盐中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述正极活性物质为3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮、4,5-二羟基-4-环戊烯-1,2,3-三酮、5,6-二羟基-5-环己烯-1,2,3,4-四酮、2,3,5,6-四羟基-1,4-苯醌和苯六酚的锂盐、钠盐、钾盐、铷盐、铯盐、镁盐、钙盐、锶盐、钡盐中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的有机镁二次电池，其特征在于，通过反溶剂法控制正极活性物质的颗粒尺寸为10～2000 nm；所述反溶剂法包括：将正极活性物质的水溶液加入到乙醇或/和丙酮中，超声分散后，再进行离心或抽滤，得到具有颗粒尺寸为10～2000 nm的正极活性物质。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述有机正极的组分还包括导电剂和粘结剂；优选包括30～90wt%的正极活性物质、5～60wt%的导电剂、5～20wt%的粘结剂，各组分质量之和为100wt%。

5.根据权利要求4所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述导电剂为乙炔黑、Super-P炭黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，所述粘结剂为羟甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯酸、聚乙烯醇和明胶中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述有机正极还包括用于负载所述正极活性物质的正极集流体，所述正极集流体为钼箔、钨箔、哈氏合金箔、蒙乃尔合金箔、英科耐尔合金和因科洛伊合金中的一种。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述电解液为镁锂双盐电解液，包括0.5～1.0 M氯化锂、0.1～0.5 M苯基氯化镁和0.1～1.0 M氯化铝的有机溶液。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述电解液为镁锂双盐电解液，包括0.5～1.5 M硼氢化锂、0.1～0.5 M硼氢化镁的有机溶液。

9.根据权利要求7或8所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述镁锂双盐电解液中溶剂为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1，3-二氧戊环、1，4-二氧六环、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中至少一种。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述有机镁二次电池包括隔膜，所述隔膜的为玻璃纤维隔膜、聚烯烃微孔膜、无纺布膜和隔膜纸中的一种。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的有机镁二次电池，其特征在于，所述负极为金属镁负极或镁合金负极。