CN108258243A - 一种钠离子空气电池 - Google Patents
一种钠离子空气电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108258243A CN108258243A CN201810000393.4A CN201810000393A CN108258243A CN 108258243 A CN108258243 A CN 108258243A CN 201810000393 A CN201810000393 A CN 201810000393A CN 108258243 A CN108258243 A CN 108258243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sodium
- cathode
- air cell
- sodium ion
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 39
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 36
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 33
- AEBYJSOWHQYRPK-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 AEBYJSOWHQYRPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 19
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 40
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 40
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 22
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 11
- 239000002228 NASICON Substances 0.000 claims description 10
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 claims description 5
- 229910003249 Na3Zr2Si2PO12 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910006587 β-Al2O3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MWOBKFYERIDQSZ-UHFFFAOYSA-N benzene;sodium Chemical compound [Na].C1=CC=CC=C1 MWOBKFYERIDQSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 27
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- ZBNMBCAMIKHDAA-UHFFFAOYSA-N sodium superoxide Chemical compound [Na+].O=O ZBNMBCAMIKHDAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000144 sodium(I) superoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
- H01M4/602—Polymers
- H01M4/606—Polymers containing aromatic main chain polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
本发明公开一种钠离子空气电池，属于电化学技术领域。本发明所述钠离子空气电池包括液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极，液体负极和水系电解液用固体电解质将其阻隔开，水系电解液使用NaOH溶液；所述液体负极为联苯钠(Na‑PB‑DME)溶液，钠在联苯钠溶液中的浓度为1‑5 mol/L，其中，联苯钠溶液中水份比例不大于6mg/L。本发明所述电池不仅有较高的放电电压，而且具有较高放电比容量和输出功率密度，且本发明的钠离子空气电池具有较好的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种钠离子空气电池，属于电化学技术领域。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，能源危机和空气污染已成为制约我国及全球经济可持续发展的重大问题，为提高汽车产业竞争力、保障能源安全和发展低碳经济，新能源汽车产业化已成为国际汽车产业界的战略共识和我国科技发展的重大战略需求，当前新能源汽车的动力和储能系统虽然以锂离子电池为主，但因存在初期购置成本高，充电时间长(3-4小时)，比能量密度低(150-200瓦时/公斤)，电动汽车的续航里程短，充电配备设施少，存在安全隐患等商业化瓶颈使其市场认可度较低。因此，开发适用于电动汽车的高能量密度电池体系摆在我国科研工作者面前的迫切任务。
目前，汽车行业正在寻求一种可以代替传统汽油的全新零排放无污染能源，锂-空气电池因具有较高的能量密度受到大家的广泛关注，然而由于全球的金属锂资源储量有限，大规模应用必将带来成本问题。因此，钠-空气电池因具有高于锂离子电池3-4倍的能量密度和丰富的钠资源，被认为是最有可能代替传统汽油的新能源。同时，钠-空气电池具有能量效率高（过电位较低）、循环性能好（超氧化钠的稳定性较好）、价格更便宜的优点（钠元素的储量丰富），极有潜力在电动汽车上应用。
然而，传统的钠-空气电池的在电动汽车上的大规模应用仍然面临诸多挑战，本发明主要致力于解决电池负极面临的枝晶和自腐蚀问题。首先，由于金属钠在有机电解液中本身的自腐蚀问题，使电池表现出了不理想的循环性能，减小了电池的使用寿命。同时，由于电池工作过程中形成枝晶，造成电池的短路，严重地增加了电池的安全隐患。因此，为了解决上述问题，我们提出了一种基于液体负极的钠离子空气电池。电池不仅展现了较好的电化学性能，同时也表现了较好的安全性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：传统空气电池上存在的自腐蚀和枝晶的问题。
本发明的目的在于提供一种钠离子空气电池，有效地提高了电池的电化学性能和安全性能；该电池包括液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；液体负极和水系电解液用固体电解质将其阻隔开，所述液体负极为联苯钠(Na-PB-DME) 溶液（钠溶于联苯中所得溶液），钠在联苯钠溶液中的浓度为1-5 mol/L，其中，联苯钠溶液中水份比例不大于6mg/L。
本发明所述固体电解质为化学组成为Na3Zr2Si2PO12的NASICON结构快离子导体（在温度25℃时其电导率可达1.0 × 10-3 S/cm）或者β-Al2O3快离子导体（电导率为1.67 ×10-3 S/cm），厚度为0.5-1 mm。
本发明所述水系电解液为NaOH，浓度为0.1-1 mol/L。
本发明所述空气正极由催化层、导电镍网压制而成，其中催化层由Pt/C、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀后涂覆在碳纸上制备而成；其中，Pt/C中Pt的质量分数为20-50%，Pt/C、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5~10:1~5:1~2。
本发明所述液体负极放电时提供电子，具有较高的离子导电率，能有效的传输钠离子和电子；固体电解质是钠的快离子导体，并具有较高的导电率和较好的稳定性，用于传导Na+和隔离液体阳极和水系电解液，水系电解液处于固体电解质和正极之间，空气正极包括氧气发生氧化-还原反应的催化剂和气体扩散层。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的钠离子空气电池具有较高的理论能量密度、理论容量和理论开路电压。
（2）本发明的钠离子空气电池不存在和负极的钠金属发生反应的危险，该电池更为安全；钠离子空气电池中由于放电产物是易溶于水的无机盐，不存在空气电极碳孔阻塞的问题，电池的循环寿命更长。
（3）本发明的钠离子空气电池排除了CO2对电池的影响，大大提高了电池性能的电化学性能。
附图说明
图1是本发明所述钠离子空气电池的电池原理结构图。
图2是实施例1测得的电池的充放电曲线。
图3是实施例1测得的电池的I-V曲线。
图4是实施例2测得的电池的充放电曲线。
图5是实施例2测得的电池的I-V曲线。
图6是实施例2测得的电池的循环性能图。
图7是实施例10测得的固体电解质NASICON的XRD图像。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 1 mol/L，固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5:1:1；
本实施例组装的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80%的环境中进行性能测试，本实施例制备的钠离子空气电池的充放电曲线如图2所示，本实施例制备的钠离子空气电池的I-V曲线如图3所示，电池的极化为0.14 V，能量效率达到了95.3%；同时，电池达到了高达27.3mW/cm2的输出功率密度。
实施例2
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 5 mol/L；固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成;催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40 %，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5:5:2；
本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试，本实施例制备的一种新型的钠离子空气电池的放电曲线如图4所示，电池展现了0.14 V的过电位，能量效率达到了95.3%。同时，电池展现了39.0 mW/cm2的最大输出功率密度和很好的循环性能。
实施例3
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 2 mol/L，固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为10:1:1；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.15 V，能量效率达到了95 %；同时，电池达到了高达30.5 mW/cm2的输出功率密度。
实施例4
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 1 mol/L，固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的β-Al2O3固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5:1:1；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.18V，能量效率达到了93.8%；同时，电池达到了高达23.2mW/cm2的输出功率密度。
实施例5
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 5 mol/L；固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的β-Al2O3固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成;催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40 %，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5:5:2；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.18 V，能量效率达到了93.8%；同时，电池达到了高达32.4mW/cm2的输出功率密度。
实施例6
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 2 mol/L，固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的β-Al2O3固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为40%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为10:1:1；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.18 V，能量效率达到了93.8%；同时，电池达到了高达25.6mW/cm2的输出功率密度。
实施例7
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 1 mol/L，固体电解质为厚度为0.5 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为0.1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为20%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为10:5:2；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.12V，能量效率达到了96%；同时，电池达到了高达31.6mW/cm2的输出功率密度。
实施例8
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 2 mol/L，固体电解质为厚度为0.8 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为0.5 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为30%，Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为7:3:1.5；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.13V，能量效率达到了95.6%；同时，电池达到了高达32.2mW/cm2的输出功率密度。
实施例9
如图1所示，一种新型的钠离子空气电池：从负极到正极依次包括联苯钠液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；其中，钠在联苯钠溶液中的浓度为 5 mol/L，固体电解质为厚度为1 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜，水系电解液为1 mol/L NaOH的水溶液，空气正极由催化层、导电镍网压制而成，其中空气正极的厚度为0.2mm，催化层由Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀涂覆在碳纸上制备而成，Pt/C催化剂中Pt的质量分数为50%， Pt/C催化剂、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为8:3:1；本实施例组装的一种新型的钠离子空气电池在30℃、相对湿度为80% 的环境中进行性能测试；电池的极化为0.14 V，能量效率达到了95.3%；同时，电池达到了高达40.8mW/cm2的输出功率密度。
为了研究电池的稳定性，将厚度为1 mm，直径为16 mm 的NASICON固体电解质隔膜浸泡在液体负极当中，溶液包括0.5 mol/L Na-BP-DME和0.5 mol/L BP-DME。研究显示，固体电解质没有发生明显的变化，表明固体电解质在液体负极中很好的稳定性。
为了研究电池的稳定性，将厚度为1 mm，直径为16 mm 的β-Al2O3固体电解质隔膜浸泡在液体负极当中，溶液包括0.5 mol/L Na-BP-DME和0.5 mol/L BP-DME。研究显示，固体电解质没有发生明显的变化，表明固体电解质在液体负极中很好的稳定性。
Claims (4)
1.一种钠离子空气电池，其特征在于：包括液体负极、固体电解质、水系电解液、空气正极；液体负极和水系电解液用固体电解质将其阻隔开，所述液体负极为联苯钠溶液，钠在联苯钠溶液中的浓度为1-5 mol/L，其中，联苯钠溶液中水份比例不大于6mg/L。
2.根据权利要求1所述的一种新型的钠离子空气电池，其特征在于：固体电解质为化学组成为Na3Zr2Si2PO12的NASICON结构快离子导体或者β-Al2O3快离子导体，厚度为0.5-1 mm。
3.根据权利要求1所述一种新型的钠离子空气电池，其特征在于：水系电解液为NaOH，浓度为0.1-1 mol/L。
4.根据权利要求1所述一种新型的钠离子空气电池，其特征在于：空气正极由催化层、导电镍网压制而成，其中催化层由Pt/C、活性炭、聚四氟乙烯在酒精与水的溶剂中混合均匀后涂覆在碳纸上制备而成；其中，Pt/C中Pt的质量分数为20-50%，Pt/C、活性炭、聚四氟乙烯的质量比为5~10:1~5:1~2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810000393.4A CN108258243A (zh) | 2018-01-02 | 2018-01-02 | 一种钠离子空气电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810000393.4A CN108258243A (zh) | 2018-01-02 | 2018-01-02 | 一种钠离子空气电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108258243A true CN108258243A (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62725860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810000393.4A Pending CN108258243A (zh) | 2018-01-02 | 2018-01-02 | 一种钠离子空气电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108258243A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109546134A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-29 | 武汉大学 | 一种钠离子电池负极预钠化方法及得到的负极材料和钠离子电池 |
| CN110011001A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-12 | 南开大学 | 一种基于有机羰基聚合物负极的水系空气电池及其制备方法 |
| CN111769291A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-13 | 中南大学 | 钠二氧化碳电池、用于钠基电池上的阳极及其制备方法 |
| CN113036163A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 昆明理工大学 | 二氧化碳电池的正极结构及金属-二氧化碳电池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107275721A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-10-20 | 昆明理工大学 | 一种基于酸性电解液的有机/水混合系钠空气电池 |
-
2018
- 2018-01-02 CN CN201810000393.4A patent/CN108258243A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107275721A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-10-20 | 昆明理工大学 | 一种基于酸性电解液的有机/水混合系钠空气电池 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| FENG LIANG等: "A High-Energy-Density Mixed-Aprotic-Aqueous Sodium-Air Cell with a Ceramic Separator and a Porous Carbon Electrode", 《JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY》 * |
| JUEZHI YU等: "A class of liquid anode for rechargeable batteries with ultralong cycle life", 《NATURE COMMUNICATIONS》 * |
| KATSURO HAYASHI等: "A Mixed Aqueous/Aprotic Sodium/Air Cell Using a NASICON Ceramic Separator", 《JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109546134A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-29 | 武汉大学 | 一种钠离子电池负极预钠化方法及得到的负极材料和钠离子电池 |
| CN110011001A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-12 | 南开大学 | 一种基于有机羰基聚合物负极的水系空气电池及其制备方法 |
| CN111769291A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-13 | 中南大学 | 钠二氧化碳电池、用于钠基电池上的阳极及其制备方法 |
| CN113036163A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 昆明理工大学 | 二氧化碳电池的正极结构及金属-二氧化碳电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lai et al. | A novel single flow zinc–bromine battery with improved energy density | |
| JP5095730B2 (ja) | スーパキャパシタ | |
| Wei et al. | An aqueous manganese-copper battery for large-scale energy storage applications | |
| CN108258243A (zh) | 一种钠离子空气电池 | |
| AU2024200734A1 (en) | Neutral zinc-manganese secondary battery and electrolyte solution | |
| WO2012162390A1 (en) | Flow battery and mn/v electrolyte system | |
| CN108630458A (zh) | 一种水系电解液及其应用 | |
| Pan et al. | Preliminary study of alkaline single flowing Zn–O2 battery | |
| CN106981371A (zh) | 一种水系电解质超级电容电池 | |
| CN104779059A (zh) | 使用镍铝水滑石纳米材料作为正极材料的超级电容器 | |
| CN110183655A (zh) | 一种二维碳化物晶体基聚酰亚胺有机正极材料的制备方法 | |
| CN110867587B (zh) | 一种基于吡啶基吩嗪的高功率长寿命的中性水系混合液流电池 | |
| CN102903917A (zh) | 一种水溶液电解液可充电锌离子电池 | |
| Wei et al. | Investigation of an aqueous rechargeable battery consisting of manganese tin redox chemistries for energy storage | |
| KR20130113177A (ko) | 층상구조를 가지는 전해질 막과 그 제조 방법 및 그 전해질 막을 구비한 레독스 흐름 전지 | |
| CN110534778A (zh) | 用于钠二氧化碳电池上的有机正极及其制备方法和钠二氧化碳电池 | |
| CN110534726A (zh) | 一种碘钾双离子电池及其制备方法 | |
| Dong et al. | Titanium-manganese electrolyte for redox flow battery | |
| CN107275721A (zh) | 一种基于酸性电解液的有机/水混合系钠空气电池 | |
| CN113363629A (zh) | 水系碳-氢气二次电池 | |
| CN101399120A (zh) | 一种新型的混合超级电容器 | |
| CN117586316B (zh) | 一种铁配合物及其制备方法和在液流电池固体储能材料中的应用 | |
| CN204315664U (zh) | 一种铝硫电池用石墨烯/有机硫/聚苯胺复合材料正极 | |
| Lin et al. | Research Progress of Zinc Bromine Flow Battery. | |
| CN110556560B (zh) | 一种儿茶酚类正极电解液及其在液流电池中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180706 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |