[发明专利]一种高盐水系电解液、电池及其用途

权利要求书

1.一种高盐水系电解液，其特征在于，所述高盐水系电解液包括：季铵盐(R₄N)X和在水中化学稳定的金属盐AB构成的高盐浓度水溶液；

其中，高盐浓度水溶液中，所述季铵盐(R₄N)X和金属盐AB的阳离子与阴离子总浓度大于5mol/kg；

在所述(R₄N)X中，R₄N⁺为阳离子，其中的R为烃基，与N元素成键；X为阴离子，包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-、HSO₄^-、RCOO^-、CF₃SO₃^-、(CF₃SO₂)₂N^-、F₂N(SO₂)₂^-、H₂PO₄^-中的一种或几种；

在所述金属盐AB中，A为阳离子，包括碱金属离子、碱土金属离子或Al³⁺中的一种或几种；B为阴离子，包括SO₄^2-、NO₃^-、PO₄^3-、CO₃^2-、CH₃COO^-、CF₃SO₃^-、双三氟甲烷磺酰亚胺基TFSI^-、双氟磺酰亚胺基FSI^-、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基BETI^-或(全氟丁基磺酰)亚胺基NFN^-中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的高盐水系电解液，其特征在于，所述高盐水系电解液中，盐与水的体积比大于1和/或盐与水的重量比大于1；所述盐是指季铵盐(R₄N)X和金属盐AB的总和。

3.根据权利要求1所述的高盐水系电解液，其特征在于，所述高盐水系电解液中，所述季铵盐(R₄N)X的溶解度为5mol/kg-50mol/kg，所述金属盐AB的溶解度为2mol/kg-30mol/kg。

4.根据权利要求1所述的高盐水系电解液，其特征在于，所述季铵盐中，阳离子的半径大于0.138nm。

5.根据权利要求1所述的高盐水系电解液，其特征在于，在高盐水系电解液体系的电化学反应过程中，所述金属盐AB中的阳离子A嵌入金属电池电极材料，所述季铵盐中的阳离子不嵌入金属电池电极材料。

6.一种电池，其特征在于，所述电池包括：上述权利要求1-5任一所述的高盐水系电解液、正极材料和负极材料；

所述电池具体为：水系可充铝电池、水系锂电池、水系钠电池、水系钾电池、水系锌电池、水系镁电池、水系钙电池、水系铝电池。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述高盐水系电解液用以抑制正极材料和/或负极材料的溶解。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述高盐水系电解液用于在负极材料表面形成固体电解质中间相。

9.一种如上述权利要求7所述的电池的用途，其特征在于，所述电池应用于大型的储能电站、便携式设备的移动电源、电动汽车以及混合电车的动力装置。