CN102496694B

CN102496694B - 锂离子电池

Info

Publication number: CN102496694B
Application number: CN201110439623.5A
Authority: CN
Inventors: 张汉平; 杜青; 李成钢; 孙晓辉
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Shandong Lushun Hongtai New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: CN102496694A

Abstract

本发明涉及一种锂离子电池，其正极或负极其中之一呈液态，对电极呈固态。本发明可以有效利用电器的空间，方便的进行电池组的组合，从而可以应用于交通、储能、医疗以及小型电子产品领域。

Description

锂离子电池

技术领域

本发明属于化学电源领域，涉及一种锂离子电池。

背景技术

化学电源的能量存贮于电极之中，而电极的存在形式通常是固体。在锂离子电池体系中，目前用于手机、数码相机、笔记本电脑等小型电子产品中的所谓“液态锂离子电池”，其正负电极均由固体活性物质加上导电剂和粘结剂等成分，粘接于金属箔上而成，这里的正极和负极均以固态形式存在。其电解液为液态的有机溶剂，为区别于采用固态电解质的锂离子电池，而将该种电解液呈液态的锂离子电池称为“液态锂离子电池”。由此可见所谓液态锂离子电池其实是一种电解液呈液态而正负极呈固态的锂离子电池。用水溶液替代有机溶剂电解液的锂离子电池，其正负极也均是固体，为区别于有机电解液锂离子电池体系，该类电池特称为“水溶液锂离子电池”。

固态电极的电池制作工艺非常复杂，包括混料、涂布、压制、绕卷等40多道工序。

发明内容

本发明目的在于提供一种以液体为负极或正极的锂离子电池体系，由于该体系中一个电极呈固态，而另一个电极呈液态，故将该锂离子电池体系称为半液锂离子电池。本发明的半液锂离子电池制备方便；能适应不同形状电器要求，有效利用电器的空间，方便地进行电池组的组合，从而可以应用于交通、储能、医疗以及小型电子产品领域。

本发明提供的一种负极呈液态，正极呈固态的半液锂离子电池，其基本组成如下：

(1)正极：由活性物质、粘结剂、导电剂混合后粘接于集流体上而成，其活性物质为锂-过渡金属的氧化物、卤化物、硫化物、硫酸盐-氟化物的复合物、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐中的一种或多种的复合物。

优选锰酸锂、钴-镍-锰三元材料或磷酸铁锂。

(2)负极：由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属可以是钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅等中的一种或多种，或其含氧复杂离子例如硫酸氧钒等，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根的配合物，若其配合物存在，则优选其配合物。

过渡金属离子的价态可以是+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7等价态，优选处于高价态且可以在溶剂中稳定存在的离子。

其溶剂可以是水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯等中的一种或多种，优选碳酸酯类溶剂的混合物和水，更优选水。

负极还包含集流体，集流体可以是不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜等金属或导电石墨，优选不锈钢、导电石墨和铅。

负极中可以包含促进液体循环的装置，该装置可以同集流体集成为一体，也可以单独存在。

(3)隔膜：可以是无机锂离子导电膜、中性离子膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜，可以是单层膜，也可以是多层复合膜。优选无机锂离子导电膜、磺酸锂或淀粉与聚丙烯/聚乙烯形成的多层复合膜。

(4)电解液：溶质为锂盐，可以是锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物等。溶剂可以是水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯等中的一种或多种，优选碳酸酯类溶剂的混合物和水，更优选水。正极和负极的电解液可以相同，也可以不同。电解液可以通过加入凝胶化剂而呈凝胶态，凝胶添加剂可以是淀粉及其衍生物，明胶、聚丙烯酸酯及其衍生物、醋酸酯类、缩甲基纤维素类以及相关的吸水树脂，或加入聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物等，优选加入聚丙烯酸树脂、淀粉、缩甲基纤维素盐。

(5)外壳：正极外壳材质可以是金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂等高分子材料或金属与上述高分子材料组成的复合材料。优选不锈钢、铝合金、铝塑复合材料、聚丙烯、聚乙烯、PET树脂等。负极外壳可以同正极外壳材质相同，也可以不同，两者之间用隔膜分开。负极外壳为适应设备需求，可以有不同的形状，例如管状、盒状、球状、多面体状，以及上述多种形状的组合。

本发明还提供了一种正极呈液态、负极呈固态的半液锂离子电池，其基本组成如下：

(1)正极：由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属可以是钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅等中的一种或多种，或其含氧复杂离子如硫酸氧钒等，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根等的配合物，若其配合物存在，则优选其配合物。

离子的价态可以是+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7等价态，优选处于低价态且可以在溶剂中稳定存在的离子。

正极还包含集流体，集流体可以是不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜等金属或导电石墨，优选不锈钢和导电石墨。

正极中可以包含促进液体循环的装置，该装置可以同集流体集成为一体，也可以单独存在。

(2)负极：由活性物质、粘结剂和导电剂组成，活性物质可以是能嵌入锂离子的材料，也可以是能吸附锂的材料或与金属锂形成合金或稳定化合物的材料。

其中，可以嵌入锂离子的材料优选天然石墨、改性天然石墨、人造石墨、碳纳米管等。

能够吸附锂的材料优选活性炭、介孔碳等材料。

能够与碱金属形成合金的材料优选硅、锗、锡、铅等中的一种或多种的复合物以及其与碳的复合物。

能与碱金属形成稳定化合物的材料为过渡金属的氧化物、硫化物、磷酸盐、硫酸盐-氟化物复合物等，优选四氧化三钴、二氧化锰、氧化铁、氧化锡、磷酸铁以及铁的硫酸盐-氟化物复合物。

负极活性材料同粘结剂、导电剂混合在一起，粘接于集流体上，或自身压制成一定形状。粘结剂可以是聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠等中的一种或多种，溶解于N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酸乙酯、酒精或水中，形成溶液或乳液。导电剂可以是石墨、炭黑、乙炔黑、碳纳米管等。负极可以有集流体，也可以以自身为集流体。集流体优选金属箔材或网材，更优选铜箔和镍网。

(4)电解液：溶质为锂盐，可以是锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物等。溶剂可以是水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯等中的一种或多种，优选碳酸酯类溶剂的混合物和水，更优选水。其中，两个电极的电解液可以相同，也可以不同。电解液可以通过加入凝胶化剂而呈凝胶态，凝胶添加剂可以是淀粉及其衍生物，明胶、聚丙烯酸酯及其衍生物、醋酸酯类、缩甲基纤维素类以及相关的吸水树脂，或加入聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯及其衍生物等，优选加入聚丙烯酸树脂、淀粉、缩甲基纤维素盐。

(5)外壳：负极外壳材质可以是金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂等高分子材料或金属与上述高分子材料组成的复合材料。优选不锈钢、铝合金、铝塑复合材料、聚丙烯、聚乙烯、PET树脂等。正极外壳可以同负极外壳材质相同，也可以不同，两者之间用隔膜分开。正极外壳为适应设备需求，可以有不同的形状，例如管状、盒状、球状、多面体状，以及上述多种形状的组合。

本发明的半液锂离子电池制备方便；能适应不同形状电器要求，有效利用电器的空间，方便的进行电池组的组合，从而可以应用于交通、储能、医疗以及小型电子产品领域。

附图说明

图1是实施例1中电解池结构示意图。其中1为电极引线，2为密封塞，3为容器，4为电解液，5为正极，6为隔膜，7为负极集流体，8为循环管路，9为负极区，10为循环泵。

图2是实施例1中电池的充放电曲线。

图3是实施例2的电池结构示意图。其中，A为充电态，B为放电态。

图4是实施例2的电池以20C倍率充放电曲线。

图5是实施例3的H型电池结构示意图。其中，1是正极集流体，2是正极溶液，3是隔膜，4是负极，5是密封塞，6是容器，7是负极的电解液。

图6是实施例3的电池前5周的放电曲线。

图7是实施例4的电池充放电曲线。

图8是实施例5的电池充放电曲线。

图9是实施例6的电池充放电曲线。

图10是实施例7的电池充放电曲线。

图11是实施例8的电池充放电曲线。

具体实施方式

本发明下面将通过参考实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。

实施例1

该实施例描述了以磷酸铁锂为正极、氯化铜水溶液为负极、淀粉为隔膜的半液锂离子电池。

【1】正极部分：取工业磷酸铁锂材料为正极活性物质，取乙炔黑为导电剂，PVDF为粘结剂，按照活性物质∶导电剂∶粘结剂为80∶10∶10的重量比例，搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，50℃烘箱中鼓风干燥48h，140℃真空干燥19h，压在镍网上，与铜丝相连，作为正极。正极电解液为浓度15wt％的氯化锂水溶液。

【2】负极部分氯化铜水溶液：取氯化铜，以蒸馏水配制成氯化铜浓度2.5wt％的溶液，调整pH值小于6。

【3】隔膜：取淀粉加蒸馏水混合后在80℃热水中形成透明薄膜，将该薄膜浸入5wt％氯化锂溶液中，在80℃水浴上加热0.5h。

【4】电池装配：如附图1所示，将淀粉夹在两片多孔PP-PE膜中间，将该夹层隔膜放置于电池的联通臂中间，并用硅酯密封，使两侧不通透。两侧壁内分别放置正负极及其电解质和集流体，两侧分别通氮气各10分钟后密封，以循环泵10驱动负极区9的电解液流经循环管路8，送往负极集流体7处，正极5中的锂离子通过电解液4并通过隔膜6与负极9交换，电子则在外电路中进行循环。以1C倍率充电，0.1C倍率放电，进行充放电循环，充放电曲线如图2所示，表明该体系在0.65V左右具有稳定的放电电压平台，充放电效率约60％。

实施例2

该实施例描述了以锰酸锂为正极、铜氨水溶液为负极的半液锂离子电池。

正极部分：取工业锰酸锂材料为正极活性物质，取铝粉为导电剂，60wt％的PTFE乳液为粘结剂，按照活性物质∶导电剂∶粘结剂为85∶5∶10的重量比例，搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，50℃烘箱中鼓风干燥48h，140℃真空干燥19h，压在镍网上，与铜丝相连，作为正极。正极电解液为浓度20wt％的硫酸锂水溶液。

负极部分：取五水硫酸铜，按2∶1重量比加入硫酸铵，以蒸馏水配制成硫酸铜浓度2.5wt％的溶液，搅拌溶解，滴加氨水直至沉淀溶解，溶液变为深蓝色。

采用浸润20wt％硫酸锂溶液后的PP-PE多孔膜将正负极隔开，并将正极和负极集流体不锈钢片压制在一起。如图3A所示将该电极组件浸入负极溶液中，以20

C倍率充电，截止电压为1.8V。充电完成以后，将正负极组件提高，离开负极溶液待用。当电池工作时，如图3B所示，采用喷射方式将该充电后的负极溶液喷射到正负极组件不锈钢片一侧，同时接通外电路，以20C倍率放电。其前5周充放电曲线如图4所示，分别在1.0V和0.7V出现两个放电平台，充放电效率大于92％，表明良好的充放电特性和大电流性能。

实施例3

该实施例描述了以LiNi_0.15Mn_1.85O₄为正极、六氰合铁(II)酸钾水溶液为负极，PP-PE/Nafion-Li/PP-PE复合夹层交联膜为隔膜的半液锂离子电池。

正极部分：取自制LiNi_0.15Mn_1.85O₄为正极活性物质，取锌粉为导电剂，丁苯胶乳和CMC混合乳液为粘结剂，按照活性物质∶导电剂∶粘结剂为85∶5∶10的重量比例，搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，50℃烘箱中鼓风干燥48h，140℃真空干燥19h。压在不锈网上，与铜丝相连，作为正极。正极电解液为浓度20wt％的硝酸锂水溶液。

负极部分：取市售六氰合铁(II)酸钾，用除氧的蒸馏水溶解，配制成5％溶液。

隔膜：采用PP-PE/Nafion-Li/PP-PE复合夹层膜为隔膜将正负极隔开。其隔膜的制备方法为：将Nafion溶液用LiOH溶液中和后涂布于PP-PE复合多孔膜上面，再用PP-PE复合多孔膜覆盖，形成PP-PE/Nafion-Li/PP-PE复合夹层膜，50℃鼓风干燥1h后取出放入20％硝酸锂水溶液中，80℃水浴加热1h后组装电池，其电池结构如图5所示，负极集流体采用碳棒。所得电池前5周放电曲线如图6所示，该电池以0.1C倍率充放电，充放电电压范围为0.4-1.1V，所得曲线显示分别在0.8V和0.65V形成两个放电平台。

实施例4

该实施例描述了以锰酸锂为正极，硫酸氧钒水溶液为负极，PVDF/Nafion-Li/PVDF复合夹层膜为隔膜的半液锂离子电池。

【1】正极部分：取工业锰酸锂材料为正极活性物质，取导电炭黑SP为导电剂，60wt％的PTFE乳液为粘结剂，按照活性物质∶导电剂∶粘结剂为80∶10∶10的比例，搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，100℃真空干燥10h后压在铜箔上，与铜丝相连，作为正极。正极电解液为浓度20wt％的氯化锂水溶液。

【2】负极部分：取硫酸氧钒0.8679g，加蒸馏水6.1475g，搅拌溶解。加硫酸锂1.0819g，溶解后待用。

【3】隔膜：将Nafion溶液用LiOH溶液中和后用N-甲基吡咯烷酮按1∶1体积比稀释，按9∶1重量比加PEGDA-200和微量BPO，混合均匀后涂布于PP-PE复合多孔膜上面，再用PVDF多孔膜覆盖，放置24h，形成PVDF/Nafion-Li/PVDF复合夹层膜。

【4】H型电池装配：将PVDF/Nafion-Li/PVDF隔膜放置于H型电解池的联通臂中间，并用硅酯密封，使两侧不通透。两侧壁内分别放置正极及其电解液和负极以及其集流体不锈钢片，两侧分别通氮气各10分钟后密封，以0.1C倍率进行充放电循环，其充放电曲线如图7所示。可见典型的锰酸锂材料的两对充放电平台，可逆容量为109mAh/g，充放电效率为91％，表明该体系具有良好的应用前景。

实施例5

该实施例描述了以硫酸钒水溶液为正极，活性炭为负极，PVDF/Nafion-Li/PVDF复合夹层膜为隔膜的半液锂离子电池。

【1】正极部分：配制0.2mol/L硫酸钒和2mol/L的硫酸锂混合溶液，以碳棒为集流体。

【2】负极部分：取活性炭与导电铜粉、PTFE按照90∶2∶8比例搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，100℃真空干燥10h后压在镍网上，作为负极。其电解液为浓度2mol/L的硫酸锂水溶液。

【3】隔膜：同实施例3。

【4】H型电池装配：同实施例3。以0.5C倍率进行充放电循环，其充放电曲线如图8所示，在0.7V有明显放电平台，可逆容量为51mAh/g，具有一定应用前景。

实施例6

该实施例描述了以氯化锰水溶液为正极，磷酸铁为负极，PP-PE/Nafion-Li/PP-PE复合夹层膜为隔膜的半液锂离子电池。

【1】正极部分：配制0.2mol/L氯化锰和2mol/L的氯化锂混合溶液，以石墨棒为集流体。

【2】负极部分：取磷酸铁与天然石墨、丁苯胶乳SBR按照80∶10∶10比例搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，100℃真空干燥10h后压在铝网上，作为负极。其电解液为浓度2mol/L的磷酸锂水溶液。

【3】隔膜：同实施例3。

【4】H型电池装配：同实施例3。将该电池体系以0.5C倍率进行充放电循环，其充放电曲线如图9所示，在0.6-0.7V之间有稳定放电平台，可逆容量为45mAh/g，具有良好应用前景。

实施例7

该实施例描述了以六硫氰酸根合铁酸钠溶液为正极，二氧化锰为负极，PP-PE/Nafion-Li/PP-PE复合夹层膜为隔膜的半液锂离子电池。

【1】正极部分：配制0.2mol/L六硫氰酸根合铁酸钠和2mol/L的醋酸锂混合溶液，以碳棒为集流体。

【2】负极部分：取二氧化锰与导电炭黑、PVDF按照80∶10∶10比例搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，100℃真空干燥10h后压在镍网上，作为负极。其电解液为浓度2mol/L的醋酸锂水溶液。

【3】隔膜：同实施例3。

【4】H型电池装配：同实施例3。

将该电池体系以0.2C倍率进行充放电循环，其充放电曲线如图10所示，在0.95V左右有明显放电平台，可逆容量为48mAh/g，表明具有实际应用价值。

实施例8

该实施例描述了以硫酸铬水溶液为负极，锰酸锂为正极活性物质，PP-PE复合多孔膜为支撑体，聚丙烯酸锂为凝胶体的半液锂离子电池。

【1】负极部分：取分析纯硫酸铬40％溶液，氢氧化锂水溶液中和至pH值为6左右，以不锈钢片为集流体。

【2】正极部分：取锰酸锂、炭黑、PTFE按照80∶10∶10比例搅拌混合均匀，在辊压机上辊压成薄膜，100℃真空干燥10h后压在镍网上，作为正极。其电解液为浓度20％的硫酸锂水溶液。

【3】隔膜：两片PP-PE复合多孔膜中间夹住厚度5mm聚丙烯酸锂。

H型电池装配：将隔膜装配在H形电池的中间部分，用硅酯密封，使两侧不通透。正负极分别加入H型电解池两侧，组成电池，以1C倍率充放电，曲线如图11所示，其充放电曲线对称性良好，充放电效率为98％，工作电压较高，在1.3V和1.1V左右有两个明显放电平台，可逆容量为110mAh/g，循环20次未见明显容量衰减，表明该体系具有巨大的实际应用价值。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims

1.一种锂离子电池，其特征是负极呈液态，正极呈固态，基本组成如下:

（1）正极:由活性物质、粘结剂、导电剂混合后粘接于集流体上而成，其活性物质为锂-过渡金属的氧化物、卤化物、硫化物、硫酸盐-氟化物的复合物、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐中的一种或多种的复合物；

（2）负极:由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅中的一种或多种，或其含氧复杂离子，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根的配合物；其溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；负极包含集流体，集流体选自不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜或导电石墨；

（3）隔膜:隔膜选自无机锂离子导电膜、中性离子膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜，隔膜是单层膜或者多层复合膜；

（4）电解液:溶质为锂盐，选自锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物；溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种，正极和负极的电解液相同或者不同；

（5）外壳:外壳材质选自金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂或金属与上述材料组成的复合材料，正负极外壳材料相同或者不同；正负极外壳之间用隔膜分开；负极外壳为管状、盒状、球状、多面体状，或上述多种形状的组合。

2.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是正极活性材料为锰酸锂、钴-镍-锰的三元材料或磷酸铁锂。

3.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是负极溶剂是碳酸酯类溶剂的混合物或水。

4.权利要求1所述的锂离子电池，其特征是负极中包含促进液体循环的装置，该装置同集流体集成为一体，或者单独存在。

5.一种锂离子电池，其特征是正极呈液态、负极呈固态，基本组成如下:

（1）正极:由过渡金属离子溶解于溶剂中组成，过渡金属选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锡、铅中的一种或多种，或其含氧复杂离子，或其氨、硫氰酸根、氰酸根、硫代硫酸根的配合物；其溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；正极包含集流体，集流体选自不锈钢、镍、钛、铂、钯、金、银、铜或导电石墨；

（2）负极:由活性物质、粘结剂和导电剂组成，活性物质选自能嵌入锂离子的材料、能吸附锂的材料或与金属锂形成合金或稳定化合物的材料；负极活性材料同粘结剂、导电剂混合在一起，粘接于集流体上，或自身压制成一定形状，以自身为集流体；

（3）隔膜:隔膜选自无机锂离子导电膜、中性离子膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜，隔膜是单层膜，或者是多层复合膜；

（4）电解液:溶质为锂盐，选自锂的卤化物、硫酸盐、硝酸盐、草酸盐、醋酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氢氧化物等；溶剂选自水、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、酒精、甲醇、二甲亚砜、乙醚、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氧五环、二氧六环、丙酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、r-丁内酯中的一种或多种；两个电极的电解液相同或者不同；

（5）外壳:外壳材质选自金属、无机物陶瓷、塑料、橡胶、树脂或金属与上述材料组成的复合材料，正负极外壳材质相同或者不同，正负极外壳之间用隔膜分开；正极外壳为管状、盒状、球状、多面体状、或上述多种形状的组合。

6.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是正极溶剂是碳酸酯类溶剂的混合物或水。

7.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是正极中包含促进液体循环的装置，该装置同集流体集成为一体，或单独存在。

8.权利要求5所述的锂离子电池，其特征是嵌入锂离子的材料选自天然石墨、改性天然石墨、人造石墨、碳纳米管；能够吸附锂的材料选自活性炭、介孔碳；能够与碱金属形成合金的材料选自硅、锗、锡、铅中的一种或多种的复合物以及其与碳的复合物；能与碱金属形成稳定化合物的材料为过渡金属的氧化物、硫化物、磷酸盐、硫酸盐-氟化物复合物。

9.权利要求1至8任一项所述的锂离子电池，其特征是隔膜选自无机锂离子导电膜、磺酸锂或淀粉与聚丙烯/聚乙烯形成的多层复合膜。