[发明专利]一种金属空气电池的改进方法

说明书

本发明涉及金属空气电池领域，尤其涉及一种金属空气电池的改进方法。所述方法为对金属空气电池施加促进磁场，促进磁场的磁场方向指向金属空气电池的金属电极，在促进磁场的作用下使得空气中氮气和氧气形成分离并引导氧气向金属电极移动。本发明方法中促进磁场能够在一定程度上实现氮氧的分离；能够提高氧气的移动速率进而提高金属空气电池的反应速率，产生更大的放电电流，并且能够缩短所需的激活时间；能够有效抑制部分金属空气电池的副反应发生。

技术领域

本发明涉及金属空气电池领域，尤其涉及一种金属空气电池的改进方法。

背景技术

电池是目前日常生活中最为常见和使用的工具之一，其根据组成来分有汞电池、铅酸蓄电池、锌锰电池、锂电池等分类，又根据工作性质或贮存方式来分，可分为一次电池/原电池、二次电池/可充电池等。用电设备如新能源电动车、电视机遥控器、手机、电子表、无线键盘、无线鼠标、笔记本电脑和电动牙刷等等，其通常会根据需求选用合适种类的电池，如新能源电动车、手机等多采用二次电池，而电子表部分采用二次电池、部分采用一次电池，又如电视机遥控器多采用一次电池。

金属空气电池作为一种新型的电池种类，其具有“终极蓄电池”的美称，其具有极高的比容量，并且正极材料从环境空气提取氧气参与电池内部的反应。但是，现有的金属空气电池却也普遍存在着缺陷。如电池起始反应效率低，部分锌空气电池开始工作前都需要与空气充分接触五分钟才能够产生稳定的放电，又如锂空气电池，是具有最为广阔发展前景的金属空气电池种类，但其存在着一个非常严重的缺陷导致其目前实用性非常有限。即锂空气电池虽然能够与氧气发生反应，并且有着反应效率高、放电稳定且放电量大等优点，但其体系却也容易与氮气发生反应，形成一个致命缺陷，导致目前无法量产并且广泛使用。还如部分金属空气电池内部电解液中富集气体严重，导致放电受阻、电解液渗漏等问题发生。

如中国专利局于2017年2月15日公开的金属空气电池装置及其操作方法的发明专利申请，申请公开号为CN106410238A，其通过向金属空气电池单元供应空气来操作该金属空气电池单元；通过停止向金属空气电池单元供应空气来停止金属空气电池单元的操作；以及通过执行放电操作来去除金属空气电池单元中的残余氧气。该技术方案对现有的金属空气电池结构进行了改良，但其对金属空气电池的充放电效率改进有限，并且无法对锂空气电池副反应进行抑制。

发明内容

为解决现有的金属空气电池存在激活速率低、激活时间较长、氧气运动缓慢和部分金属空气电池内部副反应严重等问题，本发明提供了一种金属空气电池的改进方法。其首先要实现以下目的：一、提高金属空气电池的激活速度，减少其激活时间，使其能够实现快速响应；二、提高氧气在金属空气电池中的运动速度，进而提高整体放电的稳定性并能够增大放电量；三、能够有效抑制部分金属空气电池内部的副反应发生。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种金属空气电池的改进方法，

所述方法为：

对金属空气电池施加促进磁场，促进磁场的磁场方向指向金属空气电池的金属电极，在促进磁场的作用下使得空气中氮气和氧气形成分离并引导氧气向金属电极移动。

金属空气电池作为新兴且极具潜力的电池品类，其具有极高比容量、结构简单和低成本等优点，但许多业内人士也同样指出其具有非常多的缺陷，导致大多数金属空气电池现在还无法实现量产制备和使用。最典型的如锂空气电池，其具有最大的缺陷即其需要与纯氧或者高纯度氧气进行反应，而无法直接与空气进行反应。这是因为在空气中含有大量的氮气，氮气成分占比远高于氧气，而锂空气电池体系又会与氮气产生反应。因此，锂空气电池在解决该问题前是无法实现量产和使用的。