[发明专利]液态金属电池及其制备方法

权利要求书

1.一种液态金属电池，其特征在于，包括：

电解液；

正极，设置于所述电解液的一侧，所述正极为铋合金；

负极，设置于所述电解液的与所述正极相对的另一侧，部分负极悬浮于所述电解液，所述负极为碱金属；

负极集流体，位于所述部分负极中，另一部分所述负极吸附于所述负极集流体内；

隔膜，悬浮于所述电解液中，用于隔离所述正极与所述负极。

2.根据权利要求1所述的液态金属电池，其特征在于，

所述负极为钠或者钠钾合金。

3.根据权利要求2所述的液态金属电池，其特征在于，所述电解液为钠盐的有机溶剂溶液。

4.根据权利要求3所述的液态金属电池，其特征在于，所述有机溶剂为四乙醇二甲醚、环丁砜、碳酸乙烯酯、1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰基)亚胺中的一种。

5.根据权利要求1所述的液态金属电池，其特征在于，所述负极集流体的表面电镀有锡。

6.根据权利要求1所述的液态金属电池，其特征在于，还包括：

壳体，所述壳体设置有开口，所述电解液、正极、负极容纳于所述壳体内；

盖体，密封连接于所述壳体，用于封闭所述开口；

其中，所述壳体内填充有惰性气体。

7.根据权利要求6所述的液态金属电池，其特征在于，还包括：负极引出体，与所述负极集流体连接；

其中，所述盖体设置有引出孔，所述负极引出体绝缘且密封连接于所述引出孔，并延伸至所述壳体外。

8.根据权利要求7所述的液态金属电池，其特征在于，所述引出孔内设置有密封绝缘套，所述密封绝缘套套设于所述负极引出体外，用于对所述负极引出体和所述盖体进行密封和绝缘；

所述引出孔内还设置有绝缘压紧件，所述绝缘压紧件套设于所述负极引出体外并抵持于所述密封绝缘套，用于密封所述引出孔。

9.根据权利要求6所述的液态金属电池，其特征在于，所述壳体内设置有陶瓷绝缘层，所述陶瓷绝缘层贴合于所述壳体的内侧面，用于防止所述负极和正极短路。

10.根据权利要求6所述的液态金属电池，其特征在于，还包括：

电池坩埚，容纳于所述壳体中，所述盖体抵持于所述电池坩埚；

陶瓷绝缘层，贴合于所述电池坩埚的内侧面，所述电池坩埚可导电，所述电解液、正极和负极容纳于所述电池坩埚内。

11.一种液态金属电池的制备方法，其特征在于，用于制备根据权利要求1-10任一项所述的液态金属电池，包括：

步骤S10，在惰性气氛中，加热铋合金至熔化，将熔化的铋合金平铺至壳体内，作为正极；

步骤S20，在所述铋合金凝固后，在所述正极的上方加入电解液，并将隔膜悬浮于所述电解液中；

步骤S30，在所述电解液的上方加入熔化的碱金属作为负极，并将吸附有所述碱金属的负极集流体置于所述熔化的碱金属中；

步骤S40，将盖体密封连接于所述壳体。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：

将分子筛加入至有机溶剂中以吸收所述有机溶剂中的水分，过滤除去所述分子筛，得到干燥的有机溶剂；

将干燥的钠盐溶解于干燥的所述有机溶剂中，得到所述电解液。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：在所述负极集流体的表面电镀锡。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括：加热所述碱金属至熔化，将电镀有锡的所述负极集流体浸泡于熔化的所述碱金属中，使所述碱金属吸附于所述负极集流体中。