[实用新型]一种带有选择性透氧层的金属空气电池有效

专利信息
申请号: 202023142471.6 申请日: 2020-12-24
公开(公告)号: CN214013028U 公开(公告)日: 2021-08-20
发明(设计)人: 李洁;侯林发;孙红 申请(专利权)人: 沈阳建筑大学
主分类号: H01M12/02 分类号: H01M12/02;H01M12/08
代理公司: 沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 21234 代理人: 任凯
地址: 110168 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 带有 选择性 透氧层 金属 空气 电池
【说明书】:

实用新型涉及一种金属空气电池,具体涉及一种带有选择性透氧层的金属空气电池。本实用新型的技术方案如下:一种带有选择性透氧层的金属空气电池,包括正极壳、选择性透氧层、正极片、纤维膜、负极片、垫片、弹簧垫和负极壳,按照负极壳、弹簧垫、垫片、负极片、纤维膜、正极片、选择性透氧层、正极壳从下到上依次组装在一起,负极壳与正极壳固定连接。本实用新型提供的带有选择性透氧层的金属空气电池,既能防止H2O和CO2等杂质进入电池,又可以提高氧气的传输扩散,起到防止杂质进入和透氧的双功能,极大改善了电池的电化学性能。

技术领域

本实用新型涉及一种金属空气电池,具体涉及一种带有选择性透氧层的金属空气电池。

背景技术

近年来,由于人类对化石能源的不断开采与利用,能源枯竭与环境恶化问题日趋严重。所以减少对化石燃料的依赖,大力开发和利用可再生能源己经成为全球可持续发展的当务之急。电化学能源由于其不受地质和地理区域限制以及可以满足不同领域的需求的优点更加受到科学界及产业界的青睐。目前,人们使用较多的是锂离子电池,但最先进的商业化锂离子电池其能达到的容量极限值仅为300mAhg-1

这时,具有超高理论比容量、环境友好和价格低廉的金属空气电池引起了大量的关注。金属空气电池是一种以金属为负极,多孔导电材料为正极,空气中的氧气作为正极反应物质的电池。金属空气电池因为其阴极反应物为空气,可以直接从周围环境中获取,不需要计算入电池的总质量,因此金属空气电池的能量密度远高于锂离子电池,锂空气电池是金属空气电池中的一类。锂作为质量最轻的金属元素,而且锂空气电池的理论能量密度约为11400WhKg-1,接近于汽油的能量密度。

氧气对锂空气电池的性能发挥起着重要作用。但是空气中的H2O进入电池中会与金属阳极发生剧烈的反应,CO2进入电极会与放电产物发生反应生成不可逆的副产物,严重影响电池的寿命。目前使用最多的就是聚二甲基硅氧烷膜,但是氧气的扩散传输性能受到极大的阻碍。

实用新型内容

本实用新型提供一种带有选择性透氧层的金属空气电池,既能防止H2O和CO2等杂质进入电池,又可以提高氧气的传输扩散,起到防止杂质进入和透氧的双功能,极大改善了电池的电化学性能。

本实用新型的技术方案如下:

一种带有选择性透氧层的金属空气电池,包括正极壳、选择性透氧层、正极片、纤维膜、负极片、垫片、弹簧垫和负极壳,按照负极壳、弹簧垫、垫片、负极片、纤维膜、正极片、选择性透氧层、正极壳从下到上依次组装在一起,负极壳与正极壳固定连接。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述选择性透氧层为基底上滴加聚二甲基硅氧烷和全氟三丁胺混合物。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述基底为聚丙烯膜。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述正极片的基片为碳纸、泡沫镍、铜网或不锈钢网。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述纤维膜上滴加电解液。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述电解液为1M的双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶于乙二醇二甲醚溶剂。

进一步地,所述的带有选择性透氧层的金属空气电池,所述负极片为锂片、锌片、铝片或镁片。

本实用新型的有益效果为:本实用新型通过聚二甲基硅氧烷和全氟三丁胺的混合制成的选择性透氧层,不仅防止了空气中杂质的进入,同时又增加了氧气的扩散运输,从而提高了金属空气电池的电化学性能。

附图说明

图1为带有选择性透氧层的金属空气电池结构爆炸图;

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