CN106848407A - 一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，电解质包括氢氧化钾和氢氧化锂，氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：2.5‑3.7；氢氧化钾和氢氧化锂达到平衡的摩尔浓度差，与存在于电解质中的氢氧化钾和氢氧化锂摩尔浓度差，之间的差距不大于0.25摩尔；电解质的pH为10‑16。本发明电化学电池可以被充电/放电至少100个循环，或甚至更多，其仍然保持可接受的性能特性。所得碱性电化学电池和碱性电池表现出改进的性能特性，因为电解质组合物显着抑制Zn的钝化，并且也可用于其它电池化学中的这种角色。

Description

一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质
技术领域
本发明涉及电池电解质及一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，
电解质包括氢氧化钾和氢氧化锂，氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：2.5-3.7；
氢氧化钾和氢氧化锂达到平衡的摩尔浓度差，与存在于电解质中的氢氧化钾和氢氧化锂摩尔浓度差，之间的差距不大于0.25摩尔；
电解质的pH为10-16。
优选的氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：3。
电解质含有50-95重量％的水，电解质的pH为7-16。
所述电解质，优选适用于可再充电的锰锌电化学电池。
一种电化学电池，包括所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，还包括由阳极，且阳极活性材料是导电或半导体材料；还包括阴极、电流增强添加剂、填料和添加剂；电极包括支撑结构；
所述阳极活性材料可以是金属，金属氧化物，金属合金，金属复合材料中的一种或者多种。
所述阳极活性材料组分可以是Si、Sn、Al、Ti、Mg、Fe、Bi、Zn、Sb、Ni、Pb、Li、Zr、Hg、Cd、Cu、Li、Ce、混合稀土、所列金属的合金、氢化物中的一种或者多种。
所述阳极活性材料组分优选的是Cd，Zn，Fe和NiMH。
所述阳极活性材料可以被烧结。
所述电流增强添加剂为炭黑，石墨，石墨烯；所述添加剂为Teflon型材料聚四氟乙烯，支撑结构由金属或金属合金的材料制成的板，网，棒。
所述金属或金属合金是导电的，但是这不是必需的，并且支撑结构可能具有差的导电性能。
电解质还包含本领域通常已知的可用于可再充电型的碱性电化学电池和碱性电池中的另外的组分，除了所需的LiOH至KOH之外，必须存在于所需的或优选的浓度和摩尔比率。
本发明的优点是：本发明电化学电池可以被充电/放电至少100个循环，或甚至更多，其仍然保持可接受的性能特性。所得碱性电化学电池和碱性电池表现出改进的性能特性，因为电解质组合物显着抑制Zn的钝化，并且也可用于其它电池化学中的这种角色。
具体实施方式
一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，
电解质包括氢氧化钾和氢氧化锂，氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：3.1；
氢氧化钾和氢氧化锂达到平衡的摩尔浓度差，与存在于电解质中的氢氧化钾和氢氧化锂摩尔浓度差，之间的差距不大于0.25摩尔；
优选的氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：3。
电解质含有80重量％的水，电解质的pH为12。
所述电解质，优选适用于可再充电的锰锌电化学电池。
一种电化学电池，包括所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，还包括由阳极，且阳极活性材料是导电或半导体材料；还包括阴极、电流增强添加剂、填料和添加剂；电极包括支撑结构；
所述阳极活性材料可以是金属，金属氧化物，金属合金，金属复合材料中的一种或者多种。
所述阳极活性材料组分可以是Si、Sn、Al、Ti、Mg、Fe、Bi、Zn、Sb、Ni、Pb、Li、Zr、Hg、Cd、Cu、Li、Ce、混合稀土、所列金属的合金、氢化物中的一种或者多种。
所述阳极活性材料组分优选的是Cd，Zn，Fe和NiMH。
所述阳极活性材料可以被烧结。
所述电流增强添加剂为炭黑，石墨，石墨烯；所述添加剂为Teflon型材料聚四氟乙烯，支撑结构由金属或金属合金的材料制成的板，网，棒。

Claims (10)

1.一种用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，其特征在于：
电解质包括氢氧化钾和氢氧化锂，氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：2.5-3.7；
氢氧化钾和氢氧化锂达到平衡的摩尔浓度差，与存在于电解质中的氢氧化钾和氢氧化锂摩尔浓度差，之间的差距不大于0.25摩尔；
电解质的pH为10-16。
2.根据权利要求1所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，其特征在于：优选的氢氧化钾：氢氧化锂的摩尔比为1：3。
3.根据权利要求1所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，其特征在于：电解质含有50-95重量％的水，电解质的pH为7-16。
4.根据权利要求1所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，其特征在于：所述电解质，优选适用于可再充电的锰锌电化学电池。
5.一种电化学电池，其特征在于，包括权利要求1所述的用于可再充电碱性电化学电池的碱性电池电解质，还包括由阳极，且阳极活性材料是导电或半导体材料；还包括阴极、电流增强添加剂、填料和添加剂；电极包括支撑结构。
6.根据权利要求5所述的电化学电池，其特征在于：所述阳极活性材料可以是金属，金属氧化物，金属合金，金属复合材料中的一种或者多种。
7.根据权利要求6所述的电化学电池，其特征在于：所述阳极活性材料组分可以是Si、Sn、Al、Ti、Mg、Fe、Bi、Zn、Sb、Ni、Pb、Li、Zr、Hg、Cd、Cu、Li、Ce、混合稀土、所列金属的合金、氢化物中的一种或者多种。
8.根据权利要求7所述的电化学电池，其特征在于：所述阳极活性材料组分优选的是Cd，Zn，Fe和NiMH。
9.根据权利要求5所述的电化学电池，其特征在于：所述阳极活性材料可以被烧结。
10.根据权利要求5所述的电化学电池，其特征在于：所述电流增强添加剂为炭黑，石墨，石墨烯；所述添加剂为Teflon型材料聚四氟乙烯，支撑结构由金属或金属合金的材料制成的板，网，棒。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS553135A (en) * 1978-06-20 1980-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nickel-zinc battery
CN1372703A (zh) * 1999-09-03 2002-10-02 能源投资有限公司(加拿大) 镍锌充电电池
JP2003100341A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd アルカリ蓄電池
CN1472838A (zh) * 2002-08-02 2004-02-04 周良才 镍镉电池碱液生产装置及其碱液的生产方法
CN101034762A (zh) * 2006-02-01 2007-09-12 鲍尔热尼***公司 用于镍锌电池的电解质组合物

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS553135A (en) * 1978-06-20 1980-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nickel-zinc battery
CN1372703A (zh) * 1999-09-03 2002-10-02 能源投资有限公司(加拿大) 镍锌充电电池
JP2003100341A (ja) * 2001-09-27 2003-04-04 Sanyo Electric Co Ltd アルカリ蓄電池
CN1472838A (zh) * 2002-08-02 2004-02-04 周良才 镍镉电池碱液生产装置及其碱液的生产方法
CN101034762A (zh) * 2006-02-01 2007-09-12 鲍尔热尼***公司 用于镍锌电池的电解质组合物

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