[发明专利]具有固体金属阴极的熔盐电池

权利要求书

1.一种电化学储能装置，包括：

包含第一材料的第一电极，其中所述第一电极与一负集流体电连通；

包含多个固体颗粒的第二电极，该多个固体颗粒含有第二材料，其中所述第二电极与一正集流体电连通，其中所述第二材料与所述第一材料反应，其中所述多个固体颗粒的所述第二材料具有大于或等于1x 10⁴西门子/米的导电率，并且其中在所述电化学储能装置的操作温度下，所述第二材料为固体；

所述第一电极与所述第二电极之间的液体电解质，其中所述液体电解质能够传导所述第一材料的离子。

2.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述第一材料和所述第二材料包含一种或多种金属。

3.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述操作温度为约300℃至650℃。

4.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述第一材料包含钙或钙合金。

5.根据权利要求1或4所述的电化学储能装置，其中所述第一材料包含锂、钠、镁、铜、锌或其任何组合。

6.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述第一电极包含在所述操作温度下的半固体或液体。

7.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述第二材料包含锑。

8.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述多个固体颗粒的单个颗粒具有至少约0.0001毫米的尺寸。

9.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述多个固体颗粒的单个颗粒具有小于或等于约10毫米的尺寸。

10.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述液体电解质包含钙盐。

11.根据权利要求1或10所述的电化学储能装置，其中所述液体电解质还包含盐添加剂。

12.根据权利要求10或11所述的电化学储能装置，其中所述钙盐为氯化钙。

13.根据权利要求11所述的电化学储能装置，其中所述盐添加剂包括氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化锶、溴化锂、溴化钠、溴化钙、溴化钾、溴化锶、氯化钡、溴化钡或其任何组合。

14.根据权利要求1所述的电化学储能装置，还包括在所述电化学储能装置放电时安设在所述第二电极的所述多个固体颗粒与所述液体电解质之间的一个或多个界面处的金属间材料，其中所述金属间材料包括所述第一材料和所述第二材料。

15.根据权利要求14所述的电化学储能装置，其中所述金属间材料被包括在所述一个或多个界面的给定界面处的中间金属层中。

16.根据权利要求14所述的电化学储能装置，其中所述金属间材料被包括在至少部分地包围所述多个固体颗粒的给定固体颗粒的外壳中。

17.根据权利要求1所述的电化学储能装置，其中所述负集流体包括导电电流引线和/或多孔金属结构。

18.根据权利要求1所述的电化学储能装置，还包括安设在所述第一电极与所述第二电极之间的间隔件，并且其中所述间隔件防止所述第二材料接触所述第一电极。

19.根据权利要求18所述的电化学储能装置，其中所述间隔件包括平均直径小于或等于约0.8毫米的孔隙。