[发明专利]双金属电极二次电池

权利要求书

1.一种双金属电极二次电池，其特征在于，所述双金属电极二次电池的结构包括：由第一金属或其合金构成的负极、由固态电解质与第二相电解液共同组成的电解质，以及由电负性大于第一金属的第二金属或其合金构成的正极；所述第二相电解液包含溶剂和溶质，所述溶剂为卤化铝与烃基取代咪唑卤化物组成的离子液体；所述溶质为第一金属阳离子和四氯铝酸根AlCl₄^-组成的电解质盐；第一金属为碱金属或/和碱土金属，所述第二金属为铝；

其中，固态电解质兼作负极与所述第二相电解液之间的隔膜在负极侧传导负极金属离子；所述第二相电解液在正极侧提供正极金属离子并参与正极侧的电化学反应。

2.根据权利要求1所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述卤化铝为AlCl₃，烃基取代咪唑卤化物为氯化1-乙基-3-甲基咪唑EMImCl、氯化1-丙基-3-甲基咪唑PMImCl、氯化1-丁基-3-甲基咪唑BMImCl、氯化1-己基-3-甲基咪唑HMImCl中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述第一金属为锂、钠、钾、镁、钙的至少一种。

4.根据权利要求1所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述固态电解质选自beta-Al₂O₃固态电解质、NaSICON固态电解质、或LiSICON固态电解质。

5.根据权利要求1所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述固态电解质的靠近负极的一侧还添加金属修饰层或碳修饰层；所述碳修饰层的厚度为5～100μm；所述金属修饰层的厚度为1～10μm。

6.根据权利要求1所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述离子液体中AlCl₃和烃基取代咪唑卤化物的摩尔比为1:1～2。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述第二相电解液中溶质的摩尔浓度为0.1mol/L～饱和浓度。

8.根据权利要求7所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述第二相电解液中溶质的摩尔浓度为1～2mol/L。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述双金属电极二次电池的运行温度为20～400℃。

10.根据权利要求9所述的双金属电极二次电池，其特征在于，所述双金属电极二次电池的运行温度为60～100℃。