CN111900387A

CN111900387A - 水系电池极片材料、水系电池极片及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN111900387A
Application number: CN202010736851.8A
Authority: CN
Inventors: 闵刚; 李忆非; 任江涛; 王敏刚; 王晓东; 王耀国
Original assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute
Current assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2040-07-28
Also published as: CN111900387B

Abstract

本申请公开了一种水系电池极片材料、水系电池极片及其制备方法与应用，所述水系电池极片材料为固含量为70～90％的粘弹性材料，所述水系电池极片材料的原料中包括质量百分比为50％～95％的活性物质，所述活性物质为聚酰亚胺材料通过将水系电池极片材料制成固含量为70～90％的粘弹性材料，提高了极片材料的面密度及极片质量的均一性，提升了电池性能。

Description

水系电池极片材料、水系电池极片及其制备方法与应用

技术领域

本申请涉及一种水系电池极片材料、水系电池极片及其制备方法与应用，属于水系电池领域。

背景技术

迄今，资源型化石燃料仍然是人类主要的电力供给源。其大量使用造成的碳排放是造成目前地球温室效应的主要原因。作为重要的解决手段之一，开发利用以太阳能和风能为代表的可再生能源发电已成为当务之急。然而，包括太阳能、风能、潮汐能等在内的这些自然能源是间歇性的，其产生的电能大小严重依赖于天气、季节、时间和地点等自然因素。这些不稳定的电能如果直接并入电网，会严重干扰电网的正常运行。大规模储能系统的采用可以有效地解决这个问题，依靠可再生的自然资源产生的间歇性能源可以通过储能系统的存储和释放接入电网，使用户端得到稳定、安全、高效的清洁能源。

目前，主要储能技术有电化学储能、机械储能、化学储能、电气储能和相变储能等。电化学储能技术与其他储能方式相比具有效率高、投资少、使用安全、应用灵活等特点，最符合当今能源的发展方向。在各种电化学储电方式中，二次电池使用与维护最为方便。然而目前成熟的二次电池体系，几乎都不适合大规模储能应用。传统的铅酸、镉镍电池含有大量有害的重金属元素，大规模应用会在生产和废弃阶段造成严重的环境污染，而且对环境温度要求严格，仅适用室内运行环境，使用寿命短，性价比低；镍氢电池采用了昂贵的稀有金属，资源与价格上难于满足大规模储电的成本要求，且高温性能差，工作电压低。全钒液流电池除了采用了贵金属外，还有昂贵的离子交换膜，正负极电解液存在毒性和腐蚀性，以及能量转换效率不高等问题；钠硫电池因为工作温度极高，价格昂贵，液态硫和金属钠也对氧化铝隔膜具强腐蚀性，容易造成燃烧事故。水系离子电池由于采用中性的盐水溶液作为电解质，既避免了有机电解质的易燃问题，又克服了传统水系电池的高污染，短寿命(如铅酸电池)和价格昂贵(镍氢电池)的缺点，具有安全、低成本、长寿命、环保可回收等特性，是一种全新的新型电池，也是大型储能技术要求的理想体系。

目前水系电池的工业化应用较少报道，适合水系电池的新材料更多用于纽扣电池和方壳电池。软包类水系锂离子电池的应用还鲜有报道。含有萘环聚酰亚胺类有机材料，已被证明可以在水系锂离子电池和水系液流电池中工作，该有机材料重复单元中具有一个萘环，和两个酰亚胺结构与四个羰基官能团。其中羰基官能团具有电化学活性，可吸附和脱附锂离子从而贡献容量。与现有使用的水系电池负极材料相比，该类电池负极材料的能量和功率指标都毫不逊色，甚至在成本、低温性能、过充性能等方面更胜一筹，在水系电池发展中将会是一个大的突破。此外，其价格廉价、原料资源近乎无限，而借助更优化的分子结构设计和正极材料搭配，电池比能量可以取得超过成倍的提高。

随着储能电池被广泛被用于光伏、风电等新能源行业，水系离子电池作为储能电池具有广阔的发展前景；在现有水系离子电池的电池极片成型过程中，大都采用拉浆和涂布工艺，生产的极片的活性物质负载量小(0.3～0.5g/cm²)，辅材用量多；现有技术中也存在通过辊压方式成型，辊压工艺中，通常先通过辊压机将原料多次辊压，然后再与集流体一起进行辊压，该工艺虽然能达到需要的极片负载量，但是由于在生产操作中黏弹性原料的形状，重量没有控制，导致每一个极片的面密度以及压实密度没有得到有效的控制，每一个极片的重量有一定差距，导致后续电池稳定性会有一定影响。

发明内容

根据本申请的第一个方面，提供了一种水系电池极片材料，该材料为固含量为70～90％的黏弹性材料，所述水系电池极片材料的原料中包括质量百分比为50％～93％的活性物质，所述活性物质为聚酰亚胺材料。通过将活性物质为聚酰亚胺的水系电池极片材料制成固含量为70～90％的粘弹性材料，提高了极片材料的面密度，实现通过增加电池极片活性物质的负载量的方式提升电池容量。

可选地，所述聚酰亚胺材料选自结构式如式I所示的化合物中的至少一种：

其中，Ar选自C6～C20的芳基、C4～C20的杂芳基、C4～C20的环烷基中的至少一种；

R选自C2～C5的亚烷基、C6～C20的芳基、C4～C20的杂芳基、羰基中的至少一种；

n≥1000。

可选地，所述水系电池极片材料的原料包括以下质量百分比组分：

所述活性物质50～93％、导电剂3～45％、粘结剂3～15％、添加剂0.2～10％；

优选地，所述导电剂选自活性炭、炭黑、碳纤维、泡沫碳、乙炔黑、介孔碳、碳纳米管、石墨和石墨烯中的至少一种；在一具体实施例中，所述导电剂选自科琴黑、KS-6、SFG-6、SP中的至少一种；

优选地，所述粘结剂选自聚乙烯氧化物、聚丙烯氧化物、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯、氟化聚合物、聚二乙烯基聚二乙醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸中的至少一种；

优选地，所述添加剂选自乙醇、丙酮、丙醇、异丙醇中的至少一种。

可选地，所述水系电池极片材料为片状结构，厚度为0.5～1.5mm，面密度为130～220mg/cm²。

根据本申请的第二个方面，提供了一种水系电池极片材料的制备方法，包括以下步骤：

将所述水系电池极片材料的原料与去离子水混合得到浆料；

将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料。

可选地，所述水系电池极片材料的原料包括质量百分比为50％～95％的活性物质，所述活性物质为聚酰亚胺材料。

n≥1000。

可选地，所述混合的具体条件包括：

在搅拌条件下进行混合；

搅拌速度为50～3000rpm；

搅拌时间为60～120min；

所述浆料的固含量为20～60％。

可选地，所述将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料，具体包括：

将所述浆料在60～200℃下加热30～120min，得到固含量为70～90％的粘弹性材料。

可选地，所述浆料的加热温度上限可选自200℃、190℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃、130℃、120℃、110℃、100℃、90℃、80℃或70℃，所述浆料的加热温度下限可选自190℃、180℃、170℃、160℃、150℃、140℃、130℃、120℃、110℃、100℃、90℃、80℃、70℃或60℃。

可选地，所述浆料的加热时间上限可选自120min、110min、100min、90min、80min、70min、60min、50min或40min；所述浆料的加热时间下限可选自110min、100min、90min、80min、70min、60min、50min、40min或30min。

可选地，所述将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料之后还包括：

将所述固含量为70～90％的粘弹性材料制成片状结构，所述片状结构的厚度为0.5～1.5mm、面密度为130～220mg/cm²。

可选地，将所述固含量为70～90％的粘弹性材料制成片状结构的具体步骤包括：

通过型腔挤压将所述固含量为70～90％的粘弹性材料制成原料块，所述原料块为长方体或立方体；

将所述原料块裁成等厚度原料片；

对所述原料片进行辊压，得到片状结构的水系电池极片材料。

可选地，所述型腔为长方体结构或立方体结构，体积为20*20*20mm～500*300*300mm。

可选地，对所述原料片进行辊压的具体条件包括：

辊压温度为30～60℃；

辊缝为0.03～2mm；

辊速为0.1～10m/min；

辊压次数为至少3次。

根据本申请的第三个方面，提供了一种水系电池极片，包括集流体和辊压在所述集流体上的水系电池极片材料，所述水系电池极片材料为上述任一项提供水系电池极片材料、上述任一项提供制备方法制备的水系电池极片材料中的至少一种。

可选地，所述集流体为网状结构，厚度为0.1～0.5μm、目数为50～200。

可选地，所述集流体选自不锈钢网、铜网、钛网、多孔铝箔中的至少一种。

根据本申请的第四个方面，提供了上述水系电池极片的制备方法，包括：

将水系电池极片材料辊压到集流体上，得到水系电池极片，所述水系电池极片材料为上述任一项提供水系电池极片材料、上述任一项提供制备方法制备的水系电池极片材料中的至少一种。

可选地，将水系电池极片材料辊压到集流体上的具体辊压条件包括：

辊压温度为30～60℃；

辊缝为0.3～2mm；

辊速为0.1～10m/min。

在一具体实施例中，一种电池极片粘弹性材料制备方法，步骤如下：

步骤1、将上述比例所需制备的电池极片材料原料放入搅拌机进行混合均匀，得到浆料；

步骤2、将得到的浆料烘烤至具有粘弹性的材料；

更进一步的，步骤1搅拌机的速度设定为50rpm～3000rpm，浆料固含量20％～60％；具体地，步骤1先将活性物质和导电剂放入搅拌机，加入溶剂去离子水进行搅拌混合，搅拌机的速度设定为50rpm～3000rpm，在搅拌30min-60min后加入上述比例的添加剂，继续搅拌30min～100min后加入上述比例的粘结剂，继续混合60min-120min。

更进一步的，步骤2烘烤温度60℃～200℃，时间30min～120min，得到固含量70％～90％具有一定粘弹性的材料。

一种电池极片制备方法，步骤如下，

步骤1、将所得到的粘弹性材料，经过型腔压缩整形至长方体形状。

步骤2、将所述的长方体形状的原料进行刀模裁切至等宽，等厚的大小，将极片称重选择重量基本一致的极片原料进行下一步操作

步骤3、将切好的原料在开炼机开练1次，得到成片状的极片原料。

步骤4、将极片原料与不锈钢网进行辊压，得到极片。

更进一步的，步骤1中压实整形的至长方体体积大小为20*20*20mm～500*300*300mm

更进一步的，步骤2中用刀模进行裁切大小为20*20mm～300*300mm

更进一步的，步骤2所述不锈钢网厚度0.1μm～0.5μm，目数为50～200，经多次原料与集流体不锈钢网多次辊压，温度30℃～60℃，辊缝0.8mm～2mm，速度为0.1m/min～10m/min。

在现有辊压基础上增加了将黏弹性原料经过型腔整形至长方形或者正方形形状，再经过刀模切割成片状，保证每一片原料重量，大小基本一致，为后续的辊压提供了一个相对固定的面密度以及压实密度。

根据本申请的第五个方面，提供了上述任一项所述的水系电池极片、上述任一项所述的制备方法制备的水系电池极片中至少一种在水系锂离子电池中的应用。

根据本申请的第六个方面，提供了一种水系锂离子全电池，包括：

正极为锰酸锂电极；

负极为上述任一项所述的水系电池极片、上述任一项所述的制备方法制备的水系电池极片中至少一种；

电解液为硫酸锂水溶液。

本申请中，所述芳基和杂芳基为芳香族化合物分子中失去芳香环上任意个氢原子后形成的基团。例如，失去四个氢原子。当芳香环上不包含N、O、S等杂原子时，形成的基团为芳基；当芳香环上包含N、O、S等杂原子时，形成的基团为杂芳基。形成芳基或杂芳基的芳香族化合物，芳香环上可以没有取代基也可以有取代基，典型的取代基如烷基、羧基、羟基、卤代基等。

本申请中，所述C4～C20的杂芳基是含有碳原子数为4～20杂环芳香环的芳香族化合物分子中，芳香环上失去任意个氢原子后形成的基团。例如，失去四个氢原子。C4～C20指的是杂芳基中杂环芳香环上的碳原子数为4～20。杂环芳香环为含有N、O、S等杂原子的芳香环。含有杂环芳香环的芳香族化合物，包含杂环与苯环形成的稠环芳香环化合物，如苯并呋喃，其苯环或者呋喃环上失去任意一个氢原子形成的基团，均为杂芳基。

本申请中，所述C6～C20的芳基是芳香环碳原子数为6～20且芳香环上不含有杂原子的芳香族化合物分子中，芳香环上失去任意个氢原子后形成的基团。例如，失去四个氢原子。C6～C20指的是芳基中不含杂原子的芳香环上的碳原子数为6～20。不含有杂原子芳香环的芳香族化合物，指共轭的芳香环体系中，不包含N、O、S等杂原子。

本申请中，所述芳香环可以为单环芳香环、多环芳香环或者稠环芳香环。其中，所述单环芳香环可以为苯环，也可以为含有N、O、S等杂原子的五元或者六元杂环。所述多环芳香环，含有多个苯环和/或杂环，且苯环与苯环之间、苯环与杂环之间、杂环与杂环之间，不共用碳原子，如联苯环。所述稠环芳香环，含有多个苯环和/或杂环，且苯环与苯环之间、苯环与杂环之间、杂环与杂环之间，存在共用的碳原子，如萘环、苯并呋喃环等。

本申请中，所述C4～C20的环烷基是指碳原子数为6～20的环烷烃上失去任意个氢原子后形成的基团。例如，失去四个氢原子。环烷烃上可以没有取代基也可以有取代基，典型的取代基如烷基、羧基、羟基、卤代基等。

本申请能产生的有益效果包括：

1)采用本发明提供过的粘弹性电极极片材料，提高了极片材料的面密度，通过增加电池极片活性物质的负载量的方式提升电池容量；

2)采用本发明提供的粘弹性电极极片材料生产电池极片时，可以减少工艺步骤及时间，且所得电池极片活性物质载量和表面状态一致性高；

3)本发明提供的电极极片活性物质载量可达0.4～1g/cm²，与现有涂覆、拉浆等工艺相比，活性物质载量可增加100％。

4)本申请通过增加对极片原料大小、厚度、重量的控制，使极片的均一性大大提高，最终得到的结果是电池的循环稳定性较优。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的水系锂离子电池1的充放电曲线；

图2为本发明对比例提供的水系锂离子电池1的充放电曲线；

图3为本发明实施例I制备的聚酰亚胺的红外谱图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。

各实施例中所用开炼机购买自瑞安市金诺橡塑机械有限公司，4寸变频开炼机型号。

本申请的实施例中分析方法如下：

利用深圳新威电池测试机(型号：CT-4008-5V20mA-164)进行电性能分析。

利用赛默飞世尔红外光谱机(型号：Nicolet is50)进行红外光谱测试。

实施例I制备聚酰亚胺活性物质I

以N-甲基吡咯烷酮为溶剂，按照摩尔比1：1.02的比例向所述溶剂中加入1,4,5,8-萘四甲酸酐与无水乙二胺进行反应；反应容器为玻璃烧瓶，在氩气保护下，将反应物在150℃下保持5小时，收集生成物，并在120℃下真空烘干，得到干粉，记为聚酰亚胺活性物质I。

实施例II制备聚酰亚胺活性物质II

按照摩尔比1：1的比例向反应器内加入反应物1,4,5,8-萘四甲酸二酐与乙二胺，反应容器为玻璃烧瓶。将所述反应物在氩气保护下，90℃下保持2小时，后升温至150℃，并在该温度下反应4小时。收集生成物，并在200℃、真空下继续保持24h，得到干粉，记为聚酰亚胺活性物质Ⅱ。

实施例III制备聚酰亚胺活性物质III

在N-二甲基甲酰胺(DMF)的溶液中按照摩尔比1：1加入四甲酸二酐粉末与乙二胺溶液，保持磁力搅拌。反应容器为玻璃烧瓶。对烧瓶进行氩气保护。将烧瓶转移到50℃油浴中，并逐步升温至150℃。在该温度下保持反应4到18小时。将生成物收集，离心，去除上清液。对于下方离心沉淀物用N-二甲基甲酰胺稀释清洗，进行第二次离心。再用乙醇进行清洗离心两次。最终物质在真空烘箱中烘干，得到干粉，记为聚酰亚胺活性物质Ⅲ。

采用红外光谱对聚酰亚胺活性物质Ⅰ～III进行红外光谱测试，典型的测试结果为聚酰亚胺活性物质I，从图3的红外峰谱可以看到，1650cm^-1附近的最大主峰，证明了材料的酰亚胺官能团。1720cm^-1无峰，证明无芳香酸羧基杂质。

实施例1制备电池负极极片1

i：制备电池负极极片材料，具体包括：

步骤1：将80g聚酰亚胺活性物质I、10g导电炭黑(Super P carbon)、100g去离子水加入搅拌机中，在1000rpm转速下搅拌30min，得到混合物I；

步骤2：向混合物I中加入10g乙醇，继续在1000rpm转速下搅拌5min，得到混合物II；

步骤3：向混合物II中加入16.67g聚四氟乙烯，继续在800rpm转速下搅拌30min，得到固含量为50％的浆料；

步骤4：将所述浆料在120℃下烘烤120min，得到固含量为80％的粘弹性材料；

步骤5：将所述粘弹性材料放入100*40*70mm的长方体型腔内压实，得到长方体原料块；将所述长方体原料块切成厚度为2mm的原料片；将所述原料片加入开炼机，在60℃下辊压，辊缝为0.5mm，辊压速度为10m/min，辊压次数为3次，得到厚度为0.55mm、面密度为130mg/cm²的片状极片材料。

ii：制备电池负极极片，具体包括：

通过开练机将步骤i制备的片状极片材料与不锈钢网辊压复合，其中所述不锈钢网的厚度为0.15mm、目数为150，辊压时辊压温度为60℃，辊缝为0.6mm，辊压速度为5m/min，辊压次数为1次，得到活性物质载量为2.98g的片状极片。

实施例2制备电池负极极片2

本实施例制备方法与实施例1相同，唯一不同的是步骤1中采用聚酰亚胺活性物质Ⅱ。步骤i得到厚度为0.8mm、面密度为180mg/cm²的片状极片材料，步骤ii得到活性物质载量为4g的片状极片。

实施例3制备电池负极极片3

本实施例制备方法与实施例1相同，唯一不同的是步骤1中采用聚酰亚胺活性物质Ⅲ。步骤i得到厚度为1mm、面密度为220mg/cm²的片状极片材料，步骤ii得到活性物质载量为5g的片状极片。

实施例4制备电池负极极片4

本实施例制备方法与实施例1相同，不同之处在于步骤i中转速为1500rpm，步骤4中在180℃下烘烤40min；步骤i得到厚度为0.6mm、面密度为130mg/cm²的片状极片材料，步骤ii得到活性物质载量为2.98的片状极片。

对比例1制备电池负极极片1’

步骤1～4与实施例1相同，步骤4得到粘弹性材料后直接加入开炼机，在40℃下辊压，辊缝为0.5mm，辊压速度为6m/min，辊压次数为5次，得到厚度为0.55mm、面密度为110-150mg/cm²的片状极片材料。

实施例5水系锂离子全电池的组装

结构组成：

电解液：2M硫酸锂(Li₂SO₄)水溶液

隔膜：玻璃纤维滤纸(孔隙率1微米以下，厚度260微米左右)

负极：实施例1～5或对比例1提供的负极极片

正极：锰酸锂电极

组装方法：软包

其中，负极分别为负极极片1～4及1’，分别对应得到水系锂离子电池1、水系锂离子电池2、水系锂离子电池3、水系锂离子电池4和水系锂离子电池1’。

实施例6水系锂离子电池的电性能表征

对水系锂离子电池1、水系锂离子电池2、水系锂离子电池3、水系锂离子电池4和水系锂离子电池1’进行充放电测试。使用时先放电，进行放电和充电循环往复。充放电电流：0.5C＝170mA。图1为水系锂离子电池1的充放电曲线。图中显示，第一圈的可逆充放电容量有360mAh。其他实施例第一圈的可逆充放电容量在365mAh左右。

水系锂离子电池1在第2圈以后，充放电库伦效率可达99％以上，并一直保持，说明放电容量和充电容量都充分利用，几乎无副反应。在循环了100圈以后，该电池容量依然有355Ah以上，容量保持率高达98.5％。参见图2，而对比例1在循环了100圈以后，该电池容量为345Ah左右，容量保持率为94.5％。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims

1.一种水系电池极片材料，其特征在于，所述水系电池极片材料为固含量为70～90％的黏弹性材料，所述水系电池极片材料的原料中包括质量百分比为50％～93％的活性物质，所述活性物质为聚酰亚胺材料。

2.根据权利要求1所述的水系电池极片材料，其特征在于，所述聚酰亚胺材料选自结构式如式I所示的化合物中的至少一种：

n≥1000。

3.根据权利要求1所述的水系电池极片材料，其特征在于，所述水系电池极片材料的原料包括以下质量百分比组分：

优选地，所述导电剂选自活性炭、炭黑、碳纤维、泡沫碳、乙炔黑、介孔碳、碳纳米管、石墨和石墨烯中的至少一种；

4.根据权利要求1所述的水系电池极片材料，其特征在于，所述水系电池极片材料为片状结构，厚度为0.5～1.5mm，面密度为130～220mg/cm²。

5.权利要求1～4任一项所述的水系电池极片材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述水系电池极片材料的原料与去离子水混合得到浆料；

将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料；

优选地，所述混合的具体条件包括：

在搅拌条件下进行混合；

搅拌速度为50～3000rpm；

搅拌时间为60～120min；

所述浆料的固含量为20～60％；

优选地，所述将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料，具体包括：

将所述浆料在60～200℃下加热30～120min，得到固含量为70～90％的粘弹性材料；

优选地，所述将所述浆料制成固含量为70～90％的粘弹性材料之后还包括：

将所述固含量为70～90％的粘弹性材料制成片状结构，所述片状结构的厚度为0.5～1.5mm，面密度为130～220mg/cm²；

优选地，将所述固含量为70～90％的粘弹性材料制成片状结构的具体步骤包括：

将所述原料块裁成等厚度原料片；

对所述原料片进行辊压，得到片状结构的水系电池极片材料；

优选地，对所述原料片进行辊压的具体条件包括：

辊压温度为30～60℃；

辊缝为0.3～2mm；

辊速为0.1～10m/min；

辊压次数为至少3次。

6.一种水系电池极片，其特征在于，包括集流体和辊压在所述集流体上的水系电池极片材料，所述水系电池极片材料为权利要求1～4任一项提供水系电池极片材料、权利要求5提供制备方法制备的水系电池极片材料中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的水系电池极片，其特征在于，所述集流体为网状结构，厚度为0.1～0.5μm、目数为50～200。

8.权利要求6或7所述的水系电池极片的制备方法，其特征在于，包括：

将水系电池极片材料辊压到集流体上，得到水系电池极片，所述水系电池极片材料为权利要求1～4任一项提供水系电池极片材料、权利要求5提供制备方法制备的水系电池极片材料中的至少一种；

优选地，将水系电池极片材料辊压到集流体上的具体辊压条件包括：

辊压温度为30～60℃；

辊缝为0.03～2mm；

辊速为0.1～10m/min。

9.权利要求6或7所述的水系电池极片、权利要求8所述的制备方法制备的水系电池极片中至少一种在水系锂离子电池中的应用。

10.一种水系锂离子全电池，其特征在于，包括：

正极为锰酸锂电极；

负极为权利要求6或7所述的水系电池极片、权利要求8所述的制备方法制备的水系电池极片中至少一种；

电解液为硫酸锂水溶液。