技术领域

本发明涉及电池技术领域， 具体涉及一种新一代高容量双电解液铝空气电 池。

背景技术

电池（Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以� ��生电流的杯、 槽或其他容器或复合容 器的部分空间， 能将化学能转化成电能的装置。 利用电池作为能量来源， 可以得到具有稳定 电压，稳定电流，长^间稳定供电，受外界影� �很小的电流，并且电池结构简单，携带方便� � 充放电操作筒便易行， 不受外界气候和温度的影响， 性能稳定可靠， 在现代社会生活中的各 个方面发挥有很大作用。 铝空气电池因具备高能量密度、 质量轻、 安全、 便宜等优点而备受关注， 其以高纯度铝

A1 (含铝 99.99% )做为负极、 氧为正极， 以氢氧化钾 （KOH)或氢氧化钠 （NaOH) 水溶液 为电解质， 空气中的氧为氧化剂， 在电池放电时产生化学反应， 铝和氧作用最终转化为氧化 铝。 但是， 铝质电极板在电解液中的自腐蚀现象十分严重 ， 制约了铝空气电池发展。 针对此 问题， 目前采用较多的两种解决办法是： （1 ) 使用添加了徼量元素的铝合金作为电池的阳 极； （2) 在电解液溶液加添加剂， 以减缓铝的自腐蚀速率。 上述两种方法虽然能够在一定 程度起到抑制铝的自腐蚀的作用， 然而效果并不显著， 不能 根本上解决铝空气电池的铝质 电极板自腐蚀的问题。 发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一 种新一代高容量双电解液铝空气电 池， 从根本上解决了铝空气电池中铝电极在电解液 中的自腐蚀问题， 从而显著地提高了铝空 气电池的容量， 而且两种电解液可分别独立进行调节， 有利于电池阴、 阳极的电化学反应同 时达到最佳状态， 显著提高其电化学性能。

本发明通过以下技术方案实现该目的- 新一代高容量双电解液铝空气电池， 包括阳极板、 阴极板以及电解液， 所述电解液包括 阳极电解液、 阴极电解液， 所述阳极电解液与阳极板接触， 所述阴极电解液与阴极板接触， 所述阳极电解液与阴极电解液之间设置有离子 交换膜， 所述阳极板为铝板， 所述阴极板为空 气电极， 所述阳极电解液为强碱有机溶液， 所述阴极电解液为强碱水溶液。 作为优选的技术方案， 所述强碱有机溶液为氢氧化钾有机溶液、氢氧 化钠有机溶液或氢 氧化锂有机溶液中的任意一种或两种以上的混 合液。 作为优选的技术方案， 所述强碱有机溶液中的有机溶剂为甲醇。 作为进一步优选的， 所述强碱有机溶液的浓度为 l〜6mol/L。

作为优选的技术方案， 所述强碱水溶液为氢氧化钾水溶液、氢氧化钠 水溶液或氢氧化锂 水溶液中的任意一种或两种以上的混合液。 作为进一步优选的， 所述强碱水溶液的浓度为 l〜6moi/L。 作为优选的技术方案， 所述离子交换膜为阴离子交换膜。 相对于现有技术， 本发明的有益效果为： 本发明的新一代高容量双电解液铝空 气电池， 包括阳极板、 阴极板以及电解液， 所述电解液包括阳极电解液、 阴极电解液， 所述 阳极电解液与阳极板接触， 所述阴极电解液与阴极板接触， 所述阳极电解液与阴极电解液之 间设置有离子交换膜， 所述阳极板为铝板， 所述阴极板为空气电极， 所述阳极电解液为强碱 有机溶液， 所述阴极电解液为强碱水溶液， 本发明的铝板电极不会与非水性的阳极电解 液发生自腐蚀反应， 从根本上解决了铝空气电池中铝电极在电解液 中的自腐蚀问题， 从而显 著地提高了铝空气电池的容量， 而且两种电解液可分别独立进行调节， 有利于电池阴、 阳极 的电化学反应同时达到最佳状态， 显著提高其电化学性能。

附图说明

图 1为本发明的新一代高容量双电解液铝空气电� �的结构示意图。

图中： -阳极板， 2-阴极板， 3 阳极电解液， 4-阴极电解液， 5-离子交换膜。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细 描述。

实施例 1。 如图 1所示， 本实施例的新一代高容量双电解液铝空气电池 ， 包括阳极板 1、 阴极板 2 以及电解液， 所述电解液包括阳极电解液 3、 阴极电解液 4, 所述阳极电解液 3与阳极板 1 接触， 所述阴极电解液 4与阴极板 2接触， 所述阳极电解液 3与阴极电解液 4之间设置有离 子交换膜 5， 所述阳极板 1为铝板， 所述阴极板 2为空气电极， 所述阳极电解液 3为氢氧化 钾有机溶液， 所述阴极电解液 4为氢氧化钾水溶液。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钾有机溶液中的有机溶剂为甲醇。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钾有机溶液的浓度为 3moi/L。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钾水溶液的浓度为 3mol/L。

作为优选的技术方案， 所述离子交换膜 5为阴离子交换膜。

本实施例的新一代高容量双电解液铝空气电池 的工作原理- 电池使用过程中， 阳极板 1 (铝电极）在碱性的氢氧化钾有机溶液中被氧� �，释放电子， 电子通过外电路到达阴极板 2 (空气电极） ' 参与氧气在阴极板 2处发生还原反应， 为了维 持电荷平衡， 氢氧化钾水溶液中的氢氧根离子向有氢氧化钾 有机溶液迁移。 由于本发明 的阳极电解液 3为非水系的有机溶液， 因此铝的自腐 1*得到了有效抑制， 从而显著地提高了 铝空气电池的容量， 而且两种电解液可分别独立进行调节， 有利于电池阴、 阳极的电化学反 应同时达到最佳状态， 显著提高其电化学性能。

实施例 2。

本实施例的新一代高容量双电解液铝空气电池 ， 包括阳极板 1、 阴极板 2 以及电解液， 所述电解液包括阳极电解液 3、 阴极电解液 4， 所述阳极电解液 3与阳极板 1接触， 所述阴 极电解液 4与阴极板 2接触， 所述阳极电解液 3与阴极电解液 4之间设置有离子交换膜 5， 所述阳极板 1为铝板， 所述阴极板 2为空气电极， 所述阳极电解液 3为氢氧化钠有机溶液， 所述阴极电解液 4为氢氧化钠水溶液。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钠有机溶液中的有机溶剂为甲醇。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钠有机溶液的浓度为 6moi/L。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化钠水溶液的浓度为 6mol/L。

本实施例的其它技术特征同实施例 1， 在此不再进行赘述。

实施例 3。 本实施例的新一代高容量双电解液铝空气电池 ， 包括阳极板 1、 阴极板 2 以及电解液， 所述电解液包括阳极电解液 3、 阴极电解液 4， 所述阳极电解液 3与阳极板 1接触， 所述阴 极电解液 4与阴极板 2接触， 所述阳极电解液 3与阴极电解液 4之间设置有离子交换膜 5, 所述阳极板 1为铝板， 所述阴极板 2为空气电极， 所述阳极电解液 3为氢氧化锂有机溶液， 所述阴极电解液 4为氢氧化锂水溶液。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化锂有机溶液中的有机溶剂为甲醇。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化锂有机溶液的浓度为 lmo!/L。

作为优选的技术方案， 所述氢氧化锂水溶液的浓度为 l mol/L。

本实施例的其它技术特征同实施例 1 , 在此不再进行赘述。 以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方 式， 其描述较为具体和详细， 但并不 能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应 当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若千变形和改进， 这些都属于本实用 新型 的保护范围。 因此， 本发明专利的保护范围应以所 权利要求为准。