一种利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及电池技术领域，具体设及一种利用离子交换膜实现多电解液结构的新 型电池。
【背景技术】
[0002] 电池度attery)指盛有电解质溶液和金属电极W产生电流的杯、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W得到具 有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带 方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和溫度的影响，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。 阳00引 目前，市场上已商业化的电池，如裡离子电池、铅酸电池、儀锋电池W及金属空气 电池，主要W单电解液为主。然而单电解液的电池结构存在两大技术问题：（1)由于电池 的阴极、阳极均直接插入同一电解液中，因此电池阴极、阳极材料必须同时与该单电解液兼 容，在开发新电池时，大大限制了电池阴极、阳极材料的选择范围；（2)单电解液的成分和 浓度很难保证电池使用过程中阴极和阳极的电化学反应同时达到最佳状态（最大活性）， 不利于电池发挥其最佳的电化学性能。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种利用离子交换膜实现多电解液 结构的新型电池，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池阴、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。 阳〇化]本发明通过W下技术方案实现该目的：
[0006] 一种利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，包括阳极板、阴极板W及电 解液，所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液W及桥电解液，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，所述桥电解液置于阳极电解液与阴极电解液之间，所述 桥电解液与阳极电解液之间、桥电解液与阴极电解液之间分别设置有离子交换膜。
[0007] 其中，所述阳极电解液与桥电解液之间设置有阳离子交换膜，所述阴极电解液与 桥电解液之间设置有阴离子交换膜。
[0008] 其中，所述阳极板与阳极电解液兼容，所述阴极板与阴极电解液兼容。
[0009] 作为优选的方案，所述阳极板为锋片。
[0010] 作为优选的方案，所述阴极板为空气电极（Gas DifTusion Electrode, G呢）。 1] 作为优选的方案，所述阳极电解液为KOH溶液。
[0012] 作为进一步优选的方案，所述KOH溶液的浓度为1~6mol/L。
[0013] 作为优选的方案，所述阴极电解液为盐酸溶液。
[0014] 作为进一步优选的方案，所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。
[0015] 作为优选的方案，所述桥电解液为1~4mol/L的氯化钟溶液。
[0016] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：本发明的利用离子交换膜实现多电解液 结构的新型电池，包括阳极板、阴极板W及电解液，所述电解液包括阳极电解液、阴极电解 液W及桥电解液，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，所述桥电 解液置于阳极电解液与阴极电解液之间，所述桥电解液与阳极电解液之间、桥电解液与阴 极电解液之间分别设置有离子交换膜，所述阳极板、阴极板分别与阳极电解液、阴极电解液 接触并发生电化学反应，所述桥电解液分别通过离子交换膜与阳极电解液、阴极电解液选 择性的传导离子，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池阴、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】
[0017] 图1为实施例1的S电解液结构的新型电池的结构示意图。
[001引图中：1-阳极板，2-阴极板，3-阳极电解液，4-阴极电解液，5-桥电解液，6-阳罔 子交换膜，7-阴离子交换膜。
【具体实施方式】
[0019] W下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
[0020] 实施例1。
[0021] 如图1所示，本实施例的提供一种利用离子交换膜实现=电解液结构的新型电 池，包括阳极板1、阴极板2 W及=种电解液，所述=种电解液分别包括阳极电解液3、阴极 电解液4 W及桥电解液5,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，所述桥电解液5置于阳极电解液3与阴极电解液4之间，所述桥电解液5与阳极电 解液3之间、桥电解液5与阴极电解液4之间分别设置有离子交换膜。
[0022] 本实施例的阳极板1、阴极板2分别与阳极电解液3、阴极电解液4接触并发生电 化学反应，所述桥电解液5分别通过离子交换膜与阳极电解液3、阴极电解液4选择性的传 导离子，电池阴极和阳极材料不需要同时与一种电解液兼容，相反，本实施例的阴极板2只 需与阴极电解液4兼容，所述阳极板1只需与阳极电解液3兼容，从而在开发新的电池体系 时，极大地拓宽了阴极和阳极材料的选择范围；可W分别调整阳极电解液3、阴极电解液4 的成分和浓度来保证电池在使用过程中阳极板1和阴极板2参与的电化学反应同时达到最 佳状态（最大活性），从而显著提高电池的电化学性能。
[0023] 其中，所述阳极电解液3与桥电解液5之间设置有阳离子交换膜6,所述阴极电解 液4与桥电解液5之间设置有阴离子交换膜7,，所述阳离子交换膜6、阴离子交换膜7选 择性的传导离子，使得所述桥电解液5成为离子传导的通道，实现阳极板1与阳极电解液3 发生电化学反应，阴极板2与阴极电解液4发生电化学反应。
[0024] 其中，所述阳极板1与阳极电解液3兼容，所述阴极板2与阴极电解液4兼容，解 决了现有技术中阳极材料、阴极材料必须同时与单电解液兼容，而导致的限制材料选择的 技术问题。
[0025] 作为优选的方案，所述阳极板1为锋片。 阳0%] 作为优选的方案，所述阴极板2为空气电极（Gas DifTusion Electrode, G呢）。
[0027] 作为优选的方案，所述阳极电解液3为KOH溶液。
[0028] 作为进一步优选的方案，所述KOH溶液的浓度为I~6mol/L。
[0029] 作为优选的方案，所述阴极电解液4为盐酸溶液。
[0030] 作为进一步优选的方案，所述盐酸溶液的浓度为1~6mol/L。
[0031] 作为优选的方案，所述桥电解液5为1~4mol/L的氯化钟溶液。 阳0巧实施例2。
[0033] 本实施例的一种利用微流体技术实现四个或更多电解液结构的新型电池，本实施 例与实施例1的区别在于：所述桥电解液5可包括多个，所述多个桥电解液5共同构成连通 阳极电解液3与阴极电解液4之间的离子传导通道，所述多个桥电解液5之间分别设置有 可供离子穿过的离子交换膜。
[0034] 本实施例的其它技术特征同实施例1，在此不再进行寶述。
[0035] 实施例3、电化学性能试验
[0036] 按照实施例1所述的方案，阳极板1选用锋片、阴极板2选用空气电极、阳极电解 液3选用浓度为6mol/L的KOH溶液、阴极电解液4选用浓度为3mol/L的盐酸溶液、桥电解 液5选用3mol/L的氯化钟溶液，分别制作四个多电解液电池，作为实验组1~4 ;按照现有 技术的常规方案，阳极选用锋片、阴极选用空气电极、电解液选用6mol/L的KOH溶液，分别 制作四个单电解液电池，作为对照组1~4,分别对实验组、对照组电池的开路电压和最大 输出功率进行测量，实验测量结果如表1所示。
[0037] 表1实验测量结果
[0038]
[0039] 由表1测量结果可知：本发明的多电解液电池的开路电压W及最大输出功率均明 显优于传统的单电解液电池，表明本发明的多电解液电池相比传统的单电解液电池，在电 化学性能上具有显著的提升。
[0040] W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W做出若干变形和改进，运些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应W所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，包括阳极板、阴极板以及电解 液，其特征在于：所述电解液包括阳极电解液、阴极电解液以及桥电解液，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，所述桥电解液置于阳极电解液与阴极电解 液之间，所述桥电解液与阳极电解液之间、桥电解液与阴极电解液之间分别设置有离子交 换膜。2. 根据权利要求1所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阳极电解液与桥电解液之间设置有阳离子交换膜，所述阴极电解液与桥电解液之 间设置有阴离子交换膜。3. 根据权利要求1所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阳极板与阳极电解液兼容，所述阴极板与阴极电解液兼容。4. 根据权利要求3所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阳极板为锌片。5. 根据权利要求3所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阴极板为空气电极。6. 根据权利要求3所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阳极电解液为1~6mol/L的KOH溶液。7. 根据权利要求3所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述阴极电解液为1~6mol/L的盐酸溶液。8. 根据权利要求3所述的利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，其特征在 于：所述桥电解液为1~4mol/L的氯化钾溶液。
【专利摘要】本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种利用离子交换膜实现多电解液结构的新型电池，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、阴极电解液以及桥电解液，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，所述桥电解液置于阳极电解液与阴极电解液之间，所述桥电解液与阳极电解液之间、桥电解液与阴极电解液之间分别设置有离子交换膜，所述阳极板、阴极板分别与阳极电解液、阴极电解液接触并发生电化学反应，所述桥电解液分别通过离子交换膜与阳极电解液、阴极电解液选择性的传导离子，不仅极大的拓展了电池阴、阳极材料的选择范围，而且有利于电池阴、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。
【IPC分类】H01M8/0202, H01M12/06
【公开号】CN105406153
【申请号】CN201510725967
【发明人】刘富德, 郑大伟
【申请人】广州道动新能源有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月29日