[发明专利]一种电化学能量存储装置

权利要求书

1.一种电化学能量存储装置，其特征在于，该装置包括依次分布的阳极导电板、负载在阳极导电板上的阳极、多孔隔膜、负载在阴极导电板上的阴极以及阴极导电板，所述阳极和阴极之间填充电解质，所述阳极包括第一导电含碳材料和锂金属材料，其中第一导电含碳材料和锂金属材料的质量比为（3~30）：1，所述阴极包括第二导电含碳材料和含锂化合物材料，其中第二导电含碳材料和含锂化合物材料的质量比为（0.05~5）：1，且所述锂金属材料与第二导电含碳材料之间的质量比为（0.001~0.1）：1，所述第二导电含碳材料的孔隙率大于第一导电含碳材料的孔隙率；

所述含锂化合物材料选自LiCoO₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiMn₂O₄、LiV₃O₈、LiMn_xCo_yNi_zO₂、LiFePO₄或Li[Li_0.2Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13]O₂中的一种或几种的混合；

所述阴极中，所述含锂化合物材料均匀混合在第二导电含碳材料内部；

或者，所述第二导电含碳材料和含锂化合物材料并列放置在阴极导电板和多孔隔膜之间；

或者，所述第二导电含碳材料和含锂化合物材料叠放在阴极导电板和多孔隔膜之间，且阴极导电板、第二导电含碳材料、含锂化合物材料和多孔隔膜依次放置；

或者，所述第二导电含碳材料和含锂化合物材料叠放在阴极导电板和多孔隔膜之间，且阴极导电板、含锂化合物材料、第二导电含碳材料和多孔隔膜依次放置。

2.根据权利要求1所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述的第一导电含碳材料和第二导电含碳材料包括碳与硅、钛酸锂或锡中的至少一种组成的混合物。

3.根据权利要求2所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述的第一导电含碳材料选自硬碳、软碳、石墨碳、碳微球、碳纳米管、碳纳米纤维中的一种或几种混合。

4.根据权利要求3所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述第一导电含碳材料中的碳选自碳混合物。

5.根据权利要求2所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述第二导电含碳材料中采用的碳包括活性炭、碳微球、炭黑、碳纳米管组成的组中的一种或几种的混合，所述第二导电含碳材料的电导率大于1S/cm，第二导电含碳材料的比表面积大于500m²/g，第二导电含碳材料的比电容大于50F/g，第二导电含碳材料的孔隙率大于50%。

6.根据权利要求1所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述阳极中，所述锂金属材料均匀混合在第一导电含碳材料内部；

或者，所述第一导电含碳材料和锂金属材料并列放置在阳极导电板和多孔隔膜之间；

或者，所述第一导电含碳材料和锂金属材料叠放在阳极导电板和多孔隔膜之间，且阳极导电板、第一导电含碳材料、锂金属材料和多孔隔膜依次放置；

或者，所述第一导电含碳材料和锂金属材料叠放在阳极导电板和多孔隔膜之间，且阳极导电板、锂金属材料、第一导电含碳材料和多孔隔膜依次放置。

7.根据权利要求1所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述阳极导电板和阴极导电板的材料选自铜箔或铝箔。

8.根据权利要求1所述的一种电化学能量存储装置，其特征在于，所述电解质为锂盐溶液。