[发明专利]3.5V水系锂离子电池

权利要求书

1.一种3.5V水系锂离子电池电极体系，所述电池体系包括电解液：饱和锂盐溶液；正极材料：LiNiSiO₄或LiNi_0.97Al_0.03SiO₄或LiNi_0.97Mn_0.03SiO₄。负极材料：氧化锌粉末。

2.基于权利1要求，所述锂盐在所述电解液中的浓度呈饱和状态，按照优选配比添加，有利于获得综合性能更佳的电池。优选的，所述锂盐选自但不限于六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三氟甲基磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、氯化锂中的一种或两种以上的组合。

3.基于权利2要求，进一步优选的，所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂，有利于获得综合性能良好的电池。

4.基于权利1要求，制备的硅酸镍锂要粒径分布均匀，阻抗更小，导电性能更佳，所述聚阴离子型正极材料的制备采用优选方案的真空冷冻干燥辅助溶胶-凝胶法。

5.基于权利4要求，制备的硅酸镍锂性能趋于完善，所述聚阴离子型正极材料LiNi_0.97Al_0.03SiO₄，Al³⁺代替了材料中的部分镍，Al³⁺不仅作用在材料表面，而且还深入材料本身结构之中，对材料的电化学性能产生影响。

6.基于权利5要求，300次循环后仍然能保持较好的电化学性能，并未出现破损的情况。

7.基于权利4要求，基于制备的硅酸镍锂性能趋于完善，所述聚阴离子型正极材料LiNi_0.97Mn_0.03SiO₄，掺锰的样品颗粒更小，更似细小的球形，并且样品颗粒间存在孔隙，这样会更有利于Li⁺的嵌入和脱嵌。

8.基于权利7要求，锰离子的掺入会使颗粒细化，并造成晶体缺陷。

9.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池中的电解液为权利要求1-3中优选的饱和双三氟甲基磺酰亚胺锂或氯化锂和锌盐溶液。正极材料为4-8中LiNiSiO4；LiNi_0.97Al_0.03SiO₄；LiNi_0.97Mn_0.03SiO₄。负极材料为氧化锌粉末。

10.基于权利9的要求，所述的锂离子电池，其特征在于，电解液为water-in-salt或融化水合电解质。