[发明专利]一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法

权利要求书

1.一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，以氰基(-C≡N)有机物为正极材料，金属铝或铝合金为负极，氯化铝-无机酸盐为电解液；氰基有机物中氰基基团数量为1～6；氰基有机物、导电添加剂和粘合剂在溶剂中分散均匀，涂覆于导电集流体上，在60～100℃和真空压力为1Pa～100Pa下，干燥制成正极电极膜，并与负极以隔膜分隔，注入电解液，组装得到金属铝-氰基有机物二次电池；放电时，正极有机物被还原为负电性氰基有机分子，并与电解液中解离出的正电性铝配离子键合，正电性铝配离子为AlCl₂⁺、AlCl²⁺或Al³⁺；充电时，负电性氰基有机分子与正电性铝配离子解离，并被重新氧化为电中性有机物；金属铝-氰基有机物电池放电和充电电压范围分别为0.8-2.0V和1.0-2.2V，充放电电流密度范围0.01-10Ag^-1，比容量50-300mAh g^-1。

2.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，含一个氰基的有机物正极为苯甲腈、肉桂腈、4-吡啶乙腈、二苯乙腈、4-氰基联苯、1-萘甲腈、2-萘乙腈、10,11-二氢-5H-二苯并[A,D]环庚烯-5-甲腈、6-氰基喹啉中的一种或两种以上；含两个氰基的有机物正极为1,4-苯二乙腈、邻苯二甲腈、2-氰基苯乙腈萘-1,4-二腈、9,10-二氰基蒽、间苯二甲腈中的一种或两种以上；含三个氰基的有机物正极为(苯-1,3,5-三酰基)三乙腈、1,3,5-三(4-氰基苯基)苯、[1,3,5-三(4-氰乙基苯)苯、2,4,6-三氰基-1,3,5-三甲基苯中的一种或两种以上；含四个氰基的有机物正极为5,10,15,20-四(4-氰基苯基)卟啉、7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷、四(4-氰基苯基)甲烷、四氰基乙烯、1,2,4,5-苯四甲腈中的一种或两种以上；含六个氰基的有机物正极为六氰基六杂三苯。

3.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述负极为单质铝或铝与金属铜、铁、镍、铅、铋、锡、银形成的二元或多元合金。

4.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述氰基有机物、导电添加剂和粘合剂质量比为(6～8):(3～1):1。

5.如权利要求4所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述导电添加剂为乙炔黑、石墨粉、碳纳米管、石墨烯中的一种或二种以上。

6.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述导电集流体为钽片、钽网、碳布中的一种。

7.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述氯化铝-无机酸盐电解液为氯化铝-三乙胺盐酸盐、氯化铝-氯化1-丁基-3-甲基咪唑和氯化铝-苯基三甲基氯化铵中的一种，电解液中氯化铝与无机酸盐摩尔比为1:1～3:1。

8.如权利要求1所述的一种金属铝-氰基有机物二次电池的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的一种或两种以上的任意比例混合物。