[发明专利]具有双离子系统的电池

说明书

本发明公开了一种具有双离子系统的电池，所述电池的正极包含Zn_xNa_yV₂O₅正极材料，所述电池的电解液为含有Zn²⁺和Na⁺的混合电解液，其中，x为0.3～2.5，y为0.4～0.65。本申请的具有双离子系统的电池具有高能量密度、长循环、高安全性和低成本的优点。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种具有双离子系统的电池。

背景技术

可充电锂离子电池由于其高能量密度和循环稳定性而被广泛应用，占据了电池行业的主导地位。然而，由于锂的成本高以及采用可燃的有机电解质，存在较高的安全隐患，因此并不适合大规模的储能应用。随着风能，太阳能的广泛开发，这就急需一种可以大规模应用的间歇式储能设备。因此，低成本、高安全性、环境友好、制备工艺简单的可充电水系锌电池就引起了人们的广泛关注。

水系锌离子电池中正极材料的好坏对锌离子电池性能有重要的影响。目前，水系锌离子电池的正极材料多种多样，如普鲁士蓝类似物(PBAs)、锰基材料钒基材料和导电聚合物等。相对于锰基氧化物和普鲁士蓝类似物等正极材料，钒基材料往往具有较高的可逆容量，优异的倍率特性和长的循环寿命。然而，现有的钒基体系水系电池的正极材料仍然存在一些缺陷，例如：(1)正极材料为五氧化二钒：导电性差、在嵌入/脱出反应后结构易坍塌、钒元素易溶解进入水系电解液、负极枝晶明显；(2)正极材料为单离子掺杂的五氧化二钒：在一定程度上改善了循环性能，并提高了部分容量，但容量依然较低，且负极存在枝晶现象。

因此，现有的水系锌离子电池有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有双离子系统的电池，该电池具有高能量密度、长循环、高安全性和低成本的优点。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种具有双离子系统的电池。根据本发明的实施例，所述电池的正极包含Zn_xNa_yV₂O₅正极材料，所述电池的电解液为含有Zn²⁺和Na⁺的混合电解液，其中，x为0.3～2.5，y为0.4～0.65。