CN105632780A - 一种低温无机熔盐铝离子超级电容电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，用于风能、太阳能、潮汐能等可再生清洁能源的能量储存与转换利用，尤其涉及一种低温无机熔盐铝离子超级电容电池及其制备方法及其制备方法，该铝离子熔盐电池包含正极、负极、电解质，其中正极活性物质为碳材料和过渡金属硫化物的复合物，负极为金属铝或其合金，电解质为氯化铝和碱金属或者碱土金属氯化物的混合熔盐体系以及一些溴铝酸盐和氯铝酸盐添加剂。本发明所提出的二次铝离子熔盐电池具有可快速充放电、容量高、效率高、循环稳定性好以及充放电特性优异，且电极材料来源广泛、制备容易、成本低、绿色环保且价格低廉。
Description
技术领域
本发明属于新型绿色能源电池应用于电子产业、通信产业及电动车动力电池等领域，尤其涉及一种低温无机熔盐铝离子超级电容电池及其制备方法。
背景技术
近年来，环境污染和温室效应日益加剧，煤炭、石油和天然气等不可再生化石燃料日益枯竭，能源危机和环境保护成为世界面临的两大难题。因此，开发并利用清洁可再生能源成为了当前研究的热点，其中电能因其处于多种能源转换的核心阶段而成为了整个可再生能源开发和利用的关键。自日本SONY公司成功推出锂离子电池以来，锂离子电池便迅速在电子产品、动力能源、军事领域等多方面得到了广泛的应用，目前二次电池仍然以锂离子电池为主。但是由于锂资源的局限导致成本昂贵以及较大的安全隐患限制了锂离子电池的进一步发展。要将锂离子电池大规模应用于风能、太阳能以及潮汐能等绿色环保能源的能量转换与储存几乎是不可能完成的任务。另外，锂离子电池因负极枝状晶的生成所存在的安全隐患使得人们一直在寻求新的电池体系。近来，低温熔盐二次电池进入了人们的视线。相对于常温离子电池，低温熔融盐二次电池离子迁移率快，电极极化小、有利于能量的高效率储存与转换。本发明采用原料广泛且成本低廉的石墨以及过渡金属硫化物和金属铝作为电池正、负极，采用含铝离子的熔融卤化物为电解质，可有效并大规模应用于多种可再生清洁能源的储存于利用。
焦树强等在2013年采用过渡金属氧化物作为铝离子电池正极材料，这也是首次提出超价电池的概念。研究发现，尽管其电位平台较低，但起有较高的比容量和稳定的循环性能（WangW,JiangB,XiongW,etal.Anewcathodematerialforsuper-valentbatterybasedonaluminiumionintercalationanddeintercalation[J].Scientificreports,2013,3）。
焦树强等在2014年申请了中国发明专利No.CN201410419495.1报道了采用石墨类碳质材料作为铝离子电池的正极材料，高纯铝为负极材料的一种可充电铝离子二次电池，该团队对此类电池进行了一系列相关的研究工作，采用碳纸作为铝离子电池正极材料，循环100圈后，其剩余比容量高达66.92mAhg-1，而且有较高的循环稳定性能（文献：SunH,WangW,YuZ,etal.Anewaluminium-ionbatterywithhighvoltage,highsafetyandlowcost[J].ChemicalCommunications,2015,51(59):11892-11895）。最近，斯坦福大学的Dai等人发表在《Nature》杂志上的一篇名为“一种超快可充电铝离子电池”的文章再次引起了广泛的关注（文献：LinMC,GongM,LuB,etal.Anultrafastrechargeablealuminium-ionbattery[J].Nature,2015），研究采用热解石墨和3维石墨泡沫作为铝离子电池正极材料，其比容量稳定在60mAhg-1以上。
焦树强团队近期申请的中国发明专利（No.CN201410592604.X和No.CN201510002870.7分别报道了采用层状结构的MoS2和WS2作为铝离子电池的正极材料，由于其特殊的S-M-S（M=Mo、W）三层式层状结构，M-S原子间为共价键，层与层之间以弱的范德华力相连，这种材料，层内键作用强，而层间相对较弱，可以作为电化学嵌铝及其复杂离子电极材料。说明了金属硫化物作为铝离子电池正极材料的可行性。
发明内容
本发明提供一种可用于风能、太阳能、潮汐能等可再生清洁能源的能量储存与转换利用的熔盐电池，突出的充放电比容量，优异的循环性能、能量转换效率以及较好的安全性、清洁性使得其可大规模应用于多种绿色清洁能源的高效率储存与转换的低温无机熔盐铝离子超级电容电池及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种低温无机熔盐铝离子超级电容电池，该电容电池包含正极、负极和电解质及电解池装置，其中，所述正极为碳材料和过渡金属硫化物的复合物，负极为固态金属铝或其固态合金，所述电解质为氯化铝和碱金属或者碱土金属氯化物的混合熔盐体系。
进一步，所述电解质的各组分的比例为：所述三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物的摩尔浓度比为：1~4:1；所述添加剂的加入量不超过三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物总质量的20%；所述碱金属包括LiCl、NaCl、KCl、RbCl或CsCl；所述碱土金属氯化物包括MgCl2、CaCl2或BaCl2；所述添加剂包括LiAlBr4、NaAlBr4、KAlBr4、LiAlCl4、NaAlCl4或KAlCl4:1。
进一步，所述正极的各组分的比例为：碳材料的质量百分比为10%~50%，过渡金属硫化物的质量百分比为50%~90%；所述碳材料包括：石墨、碳纸、碳纤维纸、碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨或炭黑；所述过渡金属硫化物包括：硫化镍，硫化钛，硫化铜，硫化铁，硫化铅，硫化锆，硫化钒，硫化铬，硫化钴或硫化钼。
进一步，所述正极或固态负极形状为片状、长方体状、立方体状，圆筒状块体或其它具有至少一个平面的不规则块体。
进一步，所述负极为固态金属铝或固态金属铝与金属镓、铜、铬、铁、镍、铅、铋、锡或银形成的二元或多元合金。
进一步，所述电容电池的工作温度为50-300℃。
本发明的另一目的是提供上述低温无机熔盐铝离子超级电容电池的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1.制备正极：将碳材料和过渡金属硫化物按照设计比例混合均匀用隔膜材料包裹后与正极耐高温导电杆采用螺纹、夹具、钩挂、镶嵌或耐高温金属丝捆绑的方式连接作为正极，备用；
步骤2.制备负极:将固态铝或铝合金采用螺纹、夹具、钩挂、镶嵌或耐高温金属丝捆绑的方式与负极导电杆连接作为负极；
步骤3.配制熔盐电解质体系：将三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物按照摩尔浓度比为：1~4:1分别称取，混合均匀，再加入一定量的添加剂，得到熔盐电解质体系，其中，添加剂的加入量不超过三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物总质量的20%；
步骤4.组装：将步骤3制备得到的熔盐电解质体系添加到反应容器中，铺设的厚度为100-5000mm，然后安装步骤1制备得到正极和步骤2制备得到负极，随后加热至50-300℃，最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中浸泡一定时间，即得到无机熔盐铝离子二次超级电容电池。
进一步，所述负极耐高温导电杆为不锈钢、钼、钛、镍等包括但不仅限于它们的金属或合金制成。
进一步，所述三氯化铝、碱金属氯化物或碱土金属氯化物在无氧无水环境中磨成粒径为0.001-50mm颗粒。
进一步，所述熔盐电解质体系质的铺设厚度还可以为1000-2000mm。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明使用碳材料和过渡金属硫化物的复合物为正极，固态金属铝或合金作为负极，氯化铝和碱金属或者碱土金属氯化物的混合熔盐体系为电解质构成了一种熔盐铝离子二次超级电容电池。具有以下特点：以AlCl3作为电解质熔盐体系的组成部分，电解质熔盐体系中的铝离子的质量百分数为60%-78.2%。负极铝元素在地壳的储量丰富，价格便宜，大大降低了电池的制备成本；碳材料和过渡金属硫化物具备层状结构，利于铝元素的嵌入与脱出，同时具备优良的化学稳定性和热稳定性二次铝离子熔盐电池的循环稳定性、充放电比容量以及循环效率；熔融盐作为电解质，导电率高，热稳定性好，同时离子迁移率较高并具备较宽的电势窗口，可有效降低本发明二次铝离子熔盐电池内阻，从而提高能量转换效率。基于以上特点，本发明二次铝离子熔盐电池可安全可靠、清洁环保可大规模用于风能、太阳能、潮汐能等可再生清洁能源的能量储存与转换利用。
附图说明
图1为电解质是以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。工作温度120℃，负极为固态金属铝片，正极为石墨和硫化钛（1：1）的复合阳极材料，导电杆为不锈钢杆，隔膜为GF/D玻璃纤维隔膜。图中为2000mAg-1的电流密度下，循环1000圈的充放电比容量和库伦效率的曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，图中所用的电解质是以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。工作温度120℃，负极为固态金属铝片，正极为石墨和硫化钛（1：1）的复合阳极材料，导电杆为不锈钢杆，隔膜为GF/D玻璃纤维隔膜。图中为2000mAg-1的电流密度下，循环1000圈的充放电比容量和库伦效率。
具体实施方式
本发明下面将通过具体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
将石墨和硫化钛（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至120℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。如图1所示，图中蓝色三角为充电比容量，红色方框为放电比容量，黑色圈为库伦效率。从图中可以看出充、放电比容量大概在60mAhg-1左右，并且随着循环圈数的增加，电池的容量并没有降低，并且稳定在60mAhg-1，说明该铝离子二次电池有良好的循环稳定性。并且库伦效率一直都维持在90%以上，接近100%。说明该电池的电能利用率很高。
实施例2
将石墨和硫化钛（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的LiCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至150℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在2000mAg-1的电流密度下约为70mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于95%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实施例3
将石墨和硫化钛（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.85的KCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至170℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在1500mAg-1的电流密度下约为65mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于92%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实施例4
将石墨和硫化钛（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:4的CaCl2：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至250℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在1000mAg-1的电流密度下约为80mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于90%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例5
将碳纳米管和硫化钛（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至120℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在500mAg-1的电流密度下约为120mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于85%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例6
将碳纳米管和硫化钼（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至120℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在2000mAg-1的电流密度下约为55mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于98%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例7
将碳纳米管和硫化镍（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在2000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至170℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在3000mAg-1的电流密度下约为50mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于98%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例8
将碳纳米管和硫化钨（质量比1:1）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质，再添加NaCl和AlCl3总质量的10%的LiAlBr4。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至150℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在1500mAg-1的电流密度下约为85mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于97%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例9
将乙炔碳黑和硫化钨（质量比4:6）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3,为支持电解质，再添加NaCl和AlCl3总质量的5%的NaAlCl4。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在900~1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至160℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在1000mAg-1的电流密度下约为95mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于96%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
实例10
将乙炔碳黑和硫化钛（质量比2:8）复合材料的块体加工为边长1000mm，厚60mm的方片状块体，并在片体的一边加工出深100mm，直径50mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径50mm的不锈钢棒作为正极复合材料的导电杆。然后在正极复合材料上包裹一层玻璃纤维隔膜，之后砌筑边长1200mm，深1200mm的立方体电解池作为反应容器。选取纯度大于99%的铝锭，将其加工为边长1000mm，厚50mm的方片状，并在片体的一边加工出深100mm，直径30mm的螺纹，并通过螺纹连接一根直径30mm的不锈钢棒作为负极铝片的导电杆。以摩尔比为1:1.5的NaCl：AlCl3为支持电解质。组装电池时，混合均匀的电解质添加反应容器中，电解质的厚度在1000mm之间。电解装置组装完成后，将电解池加热升温至150℃。最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中800mm深并浸泡一定时间，至此完成本发明二次铝离子熔盐电池。电池的测试结果显示该电池具有较高的放电比容量，在2500mAg-1的电流密度下约为55mAg-1，循环100圈之后仍然很稳定，库伦效率大于96%，表现出优异的循环性能和较高的容量。
Claims (10)
1.一种低温无机熔盐铝离子超级电容电池，该电容电池包含正极、负极和电解质及电解池装置，其特征在于，所述正极为碳材料和过渡金属硫化物的复合物，负极为固态金属铝或其固态合金，所述电解质为氯化铝和碱金属或者碱土金属氯化物的混合熔盐体系。
2.根据权利要求1所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池，其特征在于，所述电解质的各组分的比例为：所述三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物的摩尔浓度比为：1~4:1；所述添加剂的加入量不超过三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物总质量的20%；所述碱金属包括LiCl、NaCl、KCl、RbCl或CsCl；所述碱土金属氯化物包括MgCl2、CaCl2或BaCl2；所述添加剂包括LiAlBr4、NaAlBr4、KAlBr4、LiAlCl4、NaAlCl4或KAlCl4。
3.根据权利要求1所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池，其特征在于，所述正极的各组分的比例为：碳材料的质量百分比为10%~50%，过渡金属硫化物的质量百分比为50%~90%；所述碳材料包括：石墨、碳纸、碳纤维纸、碳纳米管、石墨烯、膨胀石墨或炭黑；所述过渡金属硫化物包括：硫化镍，硫化钛，硫化铜，硫化铁，硫化铅，硫化锆，硫化钒，硫化铬，硫化钴或硫化钼。
4.根据利要求1所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池，其特征在于，所述正极或固态负极形状为片状、长方体状、立方体状，圆筒状块体或其它具有至少一个平面的不规则块体。
5.根据利要求1所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池，其特征在于，所述负极为固态金属铝或固态金属铝与金属镓、铜、铬、铁、镍、铅、铋、锡或银形成的二元或多元合金。
6.根据利要求1所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池，其特征在于，所述电容电池的工作温度为50-300℃。
7.一种制备如权利要求1-6任一项权利要求所述的低温无机熔盐铝离子超级电容电池的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1.制备正极：将碳材料和过渡金属硫化物按照设计比例混合均匀用隔膜材料包裹后与正极耐高温导电杆采用螺纹、夹具、钩挂、镶嵌或耐高温金属丝捆绑的方式连接作为正极，备用；
步骤2.制备负极:将固态铝或铝合金采用螺纹、夹具、钩挂、镶嵌或耐高温金属丝捆绑的方式与负极导电杆连接作为负极；
步骤3.配制熔盐电解质体系：将三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物按照摩尔浓度比为：1~4:1分别称取，混合均匀，再加入一定量的添加剂，得到熔盐电解质体系，其中，添加剂的加入量不超过三氯化铝与碱金属氯化物或碱土金属氯化物总质量的20%；
步骤4.组装：将步骤3制备得到的熔盐电解质体系添加到反应容器中，铺设的厚度为100-5000mm，然后安装步骤1制备得到正极和步骤2制备得到负极，随后加热至50-300℃，最后，通过调节正极导电杆调剂正极块体位置，使其浸入电解质中浸泡一定时间，即得到无机熔盐铝离子二次超级电容电池。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述负极耐高温导电杆为不锈钢、钼、钛、镍等包括但不仅限于它们的金属或合金制成。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述三氯化铝、碱金属氯化物或碱土金属氯化物在无氧无水环境中磨成粒径为0.001-50mm颗粒。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述熔盐电解质体系质的铺设厚度为1000-2000mm。
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