吸附剂正极材料的碘二次电池制造技术

一种吸附剂正极材料的碘二次电池，属于电池技术领域。本发明专利技术目的是将二次电池的正极材料及电解液采用吸附剂和碘为主要材料的吸附剂正极材料的碘二次电池。本发明专利技术二次电池的正极材料以阳离子吸附剂为主材料，电解液以碘为主材料的二次电池。本发明专利技术的充电电池是水系的安全，不会爆炸，重量轻，能量密度高，结构简单，耐低温，充电时间短，能超电压电流充电，原材料廉价有利于直接转产等优点，尤其解决污染问题。题。

【技术实现步骤摘要】
吸附剂正极材料的碘二次电池


[0001]本专利技术属于电池


技术介绍

[0002]随着社会的飞速发展，人类对储能，对充电电池需求量大大增加，因此充电电池的安全性、无毒害、无污染、对环境友好的充电电池是必要的。目前使用的电池正离子材料以锂离子为主要材料，然后，锂离子正极材料存在成本高，并且与普通电池的相容性较差等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的是将二次电池的正极材料及电解液采用吸附剂和碘为主要材料的吸附剂正极材料的碘二次电池。
[0004]本专利技术二次电池的正极材料以阳离子吸附剂为主材料，电解液以碘为主材料的二次电池。
[0005]本专利技术吸附剂包括聚丙烯酰胺、大孔吸附树脂。
[0006]本专利技术充电电池是水系的安全，不会爆炸，重量轻，能量密度高，结构简单，耐低温，充电时间短，能超电压电流充电，原材料廉价有利于直接转产等优点，尤其解决污染问题。
[0007]本专利技术的充电电池是水系的安全，不会爆炸，重量轻，能量密度高，结构简单，耐低温，充电时间短，能超电压电流充电，原材料廉价有利于直接转产等优点，尤其解决污染问题。本专利技术的低成本直接装填为二次充电电池。具有简单制造，直接转型。并且可制造为柔性电池。
具体实施方式
[0008]吸附剂正极材料的碘二次电池，主要是以吸附剂为主材料，阳离子、阴离子、两性吸附剂、非极性吸附剂、以及离子交换树脂。
[0009]吸附树脂又称聚合物吸附剂，是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩分离作用的高分子聚合物。按照树脂的表面性质，吸附树脂一般分为非极性吸附树脂、中极性吸附树脂和极性吸附树脂三类。非极性吸附树脂是由偶极矩很小的单体聚合物制得的不带任何功能基的吸附树脂，典型的例子是苯乙烯－二乙烯苯体系的吸附树脂；中极性吸附树脂指含酯基的吸附树脂，如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与双甲基丙烯酸酯等交联的一类共聚物；极性吸附树脂是指含酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂。
[0010]离子交换树脂，是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。
[0011]孔隙结构分为凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名
称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
[0012]离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸和中强碱性类）。除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外，离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(fp)、环氧系(epa)、乙烯吡啶系(vp)、脲醛系(ua)等。
[0013]聚丙烯酰胺（PAM）是丙烯酰胺均聚物或与其他单体共聚而得聚合物的统称，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。由于聚丙烯酰胺结构单元中含有酰胺基、易形成氢键、使其具有良好的水溶性和很高的化学活性，易通过接枝或交联得到支链或网状结构的多种改性物，吸附功能；阳离子、阴离子、两性吸附剂、非极性吸附剂。
[0014]以碘为主的正极材料的二次电池。充电的时候把碘阳离子吸附在吸附剂内达到保存的目的，使碘一直保持阳离子状态，电池放电时在交换出来，放电时处于碘单质、碘阴离子，破坏了碘错离子。I3
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、I2、I
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的平衡。
[0015]本专利技术的正极材料是以吸附剂为主，吸附剂溶解后具备粘稠、胶体、颗粒、吸附离子等特性，由于吸附了碘离子导致碘不易挥发，吸附其阳离子后固定在其中，产生正极反应。
[0016]以碘为主的充电电池，碘具备污染低，成本低的特点。
[0017]把碘溶解后添加在吸附剂里就完成电池的正极材料，具备了能够直接商业化、简单廉价、胶体、粘性、柔性、阻挡晶枝、无隔离层等优点，尤其对环境污染问题，碘与吸附剂对环境友好。
[0018]例如；简单说；负极为锌的充电电池，用碘溶液在用乙二醇稀释加入到阳离子吸附剂与硫酸锌混合体中即可电池壳体是锌、不锈钢都行，这样的简单操作就使锌碘电池达到了1.7伏以上。
[0019]以锌
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碘电池为例；电池正极石墨棒插在负极锌圆柱形内，把填充物；（聚丙烯酰胺阳离子吸附剂，大孔强酸性阳离子交换树脂），填装在负极锌圆柱形内，填装后倒入混合电解质（碘溶液、硫酸锌、乙二醇、），电池就开始正常作功。
[0020]正极反应；充电时正极石墨棒把碘阳离子迁移进入阳离子吸附剂内部，吸附其碘阳离子后固定在其中，放电时将碘阳离子释放出来，完成充放电循环。
[0021]负极反应；充电时锌离子到负极锌产生锌单质，放电时产生锌离子，完成充放电循环电压1.7伏以上本专利技术破坏了碘错离子。I3
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、I2、I
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的平衡，使其成为碘的阳离子被阳离子交换树脂牢牢固定住，放电时才释放出来。
[0022]添加乙二醇（延缓对锌的腐蚀。尤其耐低温），掺杂防冻液做电解质；有机物中的甲醇（CH3OH）、乙醇（C2H5OH，俗名酒精）、乙二醇（C2H4（OH）2，俗名甜醇）、丙三醇（C3H5（OH）3，俗名甘油）、使电池的低温状态良好。掺杂氨基
磺酸加苯扎溴铵延缓对锌的腐蚀，掺杂有利于电池状态的物质。
[0023]选配聚丙烯酰胺阳离子吸附剂是因为其吸水后变成胶体有好的粘性。
[0024]添加石墨粉。乙炔黑，增加导电性，但是需要加隔离层。例如。隔膜为玻璃纤维、滤纸、无纺布中的一种或两种，一次性电池中的纸壳，凡是能隔离并且透水、透离子的都可以。
[0025]原理说明；并非只有这一种形状、结构，电池的负极也并非是一种金属、其中包括任何金属、非金属元素。
[0026]实测电池充放电数据正极；石墨棒，加硼酸，加聚丙烯酰胺阳离子。
[0027]负极；锌电池（1号电池）的拆卸圆柱形外壳。
[0028]电解质；四分之一浓度的乙酸加碘。
[0029]实测电压；1.70伏以上。
[0030]长期存放有衰减；实测电池充放电数据正极；石墨棒，加硼酸，聚丙烯酰胺阳离子，大孔强酸性阳离子交换树脂，负极；锌电池（1号电池）的拆卸圆柱形外壳。
[0031]电解质；碘溶液与乙二醇加硫酸锌溶液实测电压；1.70以上，长时间保持衰减微小。
[0032]所以；强酸性阳离子交换树脂更稳定。聚丙烯酰胺阳离子凝胶性更好，产生胶体与粘性。
[0033]所以；应该两种混合使用。
[0034]实测电池充放电数据正极；石墨纸，加硼酸，聚丙烯酰胺阳离子，大孔强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附剂正极材料的碘二次电池，其特征在于：二次电池的正极材料以阳离子吸附剂为主材料，电解液以碘为主材料的二次电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷，
申请(专利权)人：孙雷，
类型：发明
国别省市：