[发明专利]一种锂液流电池反应器及电极悬浮液嵌锂合成方法

摘要

本发明公开了一种锂液流电池反应器及电极悬浮液嵌锂合成方法。所述电池反应器是在反应罐内固定一个或多个由负极集流芯、锂负极、镂空套管、多孔隔膜和正极集流芯构成的组装结构。利用该电池反应器能够对电极悬浮液进行电化学合成嵌锂，将电极悬浮液注入反应罐，在反应罐内锂负极脱嵌的锂离子通过镂空套管的孔隙、多孔隔膜，最终嵌入到电极悬浮液的活性材料颗粒中，通过调节电极悬浮液的流速、电压和循环反应的次数，来控制反应罐内电极悬浮液的电化学合成过程和嵌锂程度。该方法能够得到稳定的富锂电极材料或者具有较高电容量的亚稳相含锂合金，从而提高电池的能量密度和循环寿命。

主权项

一种锂液流电池反应器，包括反应罐、正极集流芯、负极集流芯、锂负极、镂空套管和多孔隔膜；其中：所述负极集流芯为实心棒状或空心管状，在负极集流芯的两端设有负极集流导线；所述锂负极为箔状或带状，卷绕在负极集流芯的外表面；所述镂空套管包括镂空的内套管和外套管，所述锂负极和负极集流芯置于镂空套管的内套管内；所述多孔隔膜固定于镂空套管的内套管和外套管之间；所述正极集流芯缠绕在镂空套管的外套管表面，在正极集流芯两端设有正极集流导线；所述反应罐为带有上下两个端面的容器，其上端面开有正极进液口，下端面开有正极出液口，在反应罐的四周侧壁上开有孔洞，用来将负极集流芯、锂负极、镂空套管、多孔隔膜和正极集流芯构成的组装结构固定在反应罐中。