[发明专利]一种可提高电池能量密度的锂氧电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂氧电池，尤其涉及一种可提高电池能量密度的锂氧电池，本发明还涉及该可提高电池能量密度的锂氧电池的制造方法。

背景技术

目前，汽车全球因工业废气和汽车尾气已经造成严重的环境危害：城市空气品质下降，污染的空气导致肺、呼吸道、心脏、皮肤和其它人体器官病变；工业废气和汽车尾气还是导致地球温室效应的主要原因之一，而温室效应正在加速全球温度上升的速度。随着我国人民生活水平的不断改善和提高，汽车在普通家庭中迅速普及，汽车的保有量和新增数量都在迅速加大。然而我国是一个贫油国家，原有的大庆、渤海等油田因多年超量开采已经接近枯竭。新的油田储量仅能够供应国内需要的30%，每年国家要花费大量外汇进口石油。但是汽车在中国的迅速普及更加剧了石油危机，国家商务部最新统计显示，2010年我国原油进口6380万吨，对进口原油的依存度达到58%，随着中国GDP的高速增长，进口原油的数量还会继续增加。而我国50%以上的石油消耗在交通领域，减少交通领域的石油消耗已成为当务之急。在日趋严重的环境污染和日益衰竭的石油资源的背景下，研制和发展电动车或油电混合动力车已成为当今世界各国优先发展的行业。有专家测算：假定中国采用电力主导发展汽车工业，若人均保有量0.1辆，按2000年平均石油价格计算，中国石油年进口开支将节省300亿美元以上。因此，使用电力作为各种交通工具的动力是解决环境污染和石油危机的最佳选择。

电动车中的核心部件是动力电池，目前的动力电池有铅酸、镍镉、镍氢、锌空气电池、锂离子动力电池和和锂氧电池等。然而，从表1中可见，传统的电池中铅酸、镍镉和镍氢电池的电压和能量密度都很低，目前正在被电动车市场淘汰。锌空气电池能量密度比锂离子动力电池的能量密度有较大的提升，但是其单体电池电压太低且不可二次充电，不是电动车动力装置的最佳选择。锂离子动力电池和锂氧电池是较新的技术，在各种大功率动力型电池中，大型锂离子动力电池和锂氧电池是纯电动车首选的动力装置。但是锂离子动力电池其能量密度仍然太低，难以满足各种大容量高功率移动设备和机械装置的对电力的要求。锂氧电池也可以称为锂空气电池或锂空气燃料电池，具有高电压和高能量密度的优势，可以二次充电，循环重复使用，是电动车和电动大巴的最佳动力电源。

表1：

电池类型铅酸镍镉镍氢锂离子锌空气锂氧单体电池电压(V)2.01.251.253.71.42.7能量密度(Wh/kg)355060100~20050013000