[发明专利]金属和金属合金电池

权利要求书

1.一种电化学单电池，包括：

(i)电解质，其中所述电解质包括：(a)AlCl₄^-；(b)Li⁺；和(c)选自有机阳离子和有机-金属络合物阳离子组成的组中的至少一种；(d)选自LiF、Li₂O及其组合组成的组至少一种；和(e)所述电解质不含可以通过拉曼光谱法检测到的Al₂Cl₇^1-；

(ii)金属阳极，所述金属阳极包括选自铝(Al)、锂(Li)、Al-Li合金、镍(Ni)、钨(W)、钛(Ti)、钠(Na)、锌(Zn)、Al-Zn合金、Al-Li-Zn合金、铜(Cu)和锡(Sn)组成的组中的金属或其合金；和

(iii)阴极，所述阴极对选自Li⁺、Na⁺、K⁺和AlCl₄^-组成的组中的至少一种嵌入物质具有氧化还原活性。

2.根据权利要求1所述的电化学单电池，其中所述金属阳极是铝阳极或铝合金阳极。

3.根据权利要求1或2所述的电化学单电池，其中所述电解质还包含选自由Mg、Zn、Ca、Cu、Na、K及其组合组成的组中的至少一种物质，所述物质为处于任何可能的氧化态的离子。

4.根据权利要求3所述的电化学单电池，其中所述物质的浓度为百万分之(ppm)0.1至1％摩尔。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的电化学单电池，包括选自Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Cu⁺、Cu²⁺、K⁺、Na⁺及其组合组成的组中的至少一种物质。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的电化学单电池，包括选自Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Cu⁺、Cu²⁺、K⁺和Na⁺及其组合组成的组中的至少一种物质，所述物质的浓度为百万分之(ppm)0.1至1％摩尔。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的电化学单电池，包括选自Mg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Cu⁺、Cu²⁺、K⁺和Na⁺及其组合组成的组中的至少一种阳离子，其中所述电解质中的阳离子的浓度小于1M。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的电化学单电池，包括Li⁺和Na⁺，其中Na⁺的浓度大于Li⁺的浓度。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的电化学单电池，包括Li⁺和Na⁺，其中Na⁺的浓度小于Li⁺的浓度。

10.根据权利要求7、8或9所述的电化学单电池，其中所述阳离子至少以可检测极限量存在。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的电化学单电池，其中，Al₂Cl₇^1-的量低于可检测极限量。

12.权利要求11的电化学单电池，其中，Al₂Cl₇^1-的量低于拉曼光谱法测量的可检测极限量。