專利名稱：：一種二次鋁電池及其正極活性材料的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型、高能二次鋁電池的制備方法及其正極活性材料的制備方法。更具體地說，涉及一種正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，和使用該正極活性材料硫化聚乙炔的新型、高能二次鋁電池及該二次鋁電池的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著人們對(duì)高能量密度電源的渴求，迫切需要開發(fā)廉價(jià)、安全、環(huán)保及高性能的二次電池的應(yīng)用。以鋁及其合金為負(fù)極材料、硫系材料為正極的二次鋁硫電池則是滿足上述要求的電池之一。鋁、硫材料安全、環(huán)保、價(jià)格低廉且資源豐富，電池安全性好。金屬鋁理論能量密度高達(dá)2980raAh/g，僅次于金屬鋰(3862raAh/g)。其體積比容量為8050mAh/cm3，約為鋰(2040mAh/cm3)的4倍，鋁電極電位在中性及酸性介質(zhì)中為-1.66V，在堿性介質(zhì)中為-2.35V，元素硫也具有較大的理論能量密度(1670mAh/g)，它們都是理想的高能電池材料。李廣文等人(CN1199936A)對(duì)中性、堿性體系的鋁空氣電池進(jìn)行了研究，作為一次電池，鋁/空氣電池在便攜式設(shè)備、固定電源和海洋等方面已有應(yīng)用。然而，以鋁空氣電池為代表的一次鋁電池，因?yàn)殡娊赓|(zhì)體系為水溶液，無法充電，所以不能循環(huán)使用。硫的形態(tài)很多，單質(zhì)硫在室溫條件下是離子和電子的絕緣體，硫-硫鍵斷裂時(shí)產(chǎn)生的小分子有機(jī)硫化物溶于電解液，生成不可逆反應(yīng)的無序硫，造成自放電及容量迅速衰減等問題，使電池的循環(huán)性能很快下降。為了克服含硫主鏈在氧化還原時(shí)發(fā)生解聚從而破壞電池循環(huán)性能的現(xiàn)象，人們提出了以碳鏈為骨架的硫化高分子作為電池的正極材料。Armand等(USPat.4742127,1998)用聚三氟氯乙烯或聚四氟乙烯與金屬鋰懸浮于一種溶劑中反應(yīng)，生成物隔氧過濾，與硫反應(yīng)得硫化聚碳衍生物，這類產(chǎn)物通常仍殘有相當(dāng)大量的氟；DeJonghe等人[USPat.4833048，USPat.4917974，J.Electrochem.Soc.，1991，138(7):1891-1895;J.Electrochem.Soc.，1992，139(8):2077-2081]提出了一系列具有多個(gè)巰基的有機(jī)硫化物，但許多有機(jī)硫化物只能在90。C下進(jìn)行可逆充放電；0yama等人[Nature,1995，373(16):598-600;Langmuir，1999,15:857-865]發(fā)現(xiàn)，電解制備的導(dǎo)電性聚苯胺對(duì)有機(jī)硫化物氧化還原反應(yīng)具有催化功能，由聚苯胺與DMcT在分子水平上混合形成的復(fù)合材料，使DMcT的電化學(xué)性能得到大大改善。但該體系在充放電過程中存在二硫鍵斷裂和聚合反應(yīng)，斷裂形成的小分子化合物易溶解到電解液中，造成容量衰減，并且該溶解物可能擴(kuò)散到負(fù)極，發(fā)生自放電；再者該體系未能體現(xiàn)出有機(jī)硫化物高容量密度的優(yōu)勢(shì);Skotheim等人(USPat.5690702，USPat.5601947,USPat.5529860)描述了聚碳硫化物，這些有機(jī)硫化物的容量都比較低，因?yàn)椴牧现衧-s鍵含量太低，而含硫量可能并不低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種包含正極活性材料且比能量更優(yōu)的可充電二次鋁電池。該二次電池的制備方法以及正極活性材料的制備方法。以該活性材料為正極材料組成的二次鋁電池是具有較高的容量、較好的循環(huán)性能和市場(chǎng)前景的高能二次鋁電池。本發(fā)明將多硫鏈連接在導(dǎo)電碳鏈上，這樣既提高材料的導(dǎo)電性，又能利用碳鏈起到固定硫的作用，進(jìn)而提高循環(huán)性能。與其它聚硫化物制備過程中存在污染環(huán)境、工藝復(fù)雜、效率低等問題相比較，硫化聚乙炔材料整個(gè)合成過程無污染，制備成本低，工藝簡(jiǎn)單，以此制備的二次鋁電池能量密度高。本發(fā)明的二次鋁電池正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，使用該正極活性材料硫化聚乙炔的二次鋁電池和該二次鋁電池的制備方法通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)二次鋁電池正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備以含氫聚鹵代烯烴為原料與堿在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為15~30°C，時(shí)間為廣10h,脫除其中的鹵化氫制備聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫以l:廣10質(zhì)量比均勻混合后，在氬氣保護(hù)下，5(T40(TC加熱0.510h，制得硫化聚乙炔。如以上所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，上述的含氫聚鹵代烯烴為聚偏氟乙烯、聚l,2-二氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯以及它們的共聚物和共混物中的任一種；上述的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、丙酮、丁酮、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、二甲基亞砜等及其混合溶劑中的任一種；上述的脫除鹵化氫所用堿為KOH、NaOH、朋3中的任一種，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備將5-15g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到200-300mlKOH的乙醇飽和溶液與150-250ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護(hù)下，在15-3(TC溫度下，反應(yīng)1-7h，用2M的鹽酸溶液將反應(yīng)液中和至中性后，將產(chǎn)物過濾水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產(chǎn)物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫粉末以質(zhì)量比為1:1~5，加酒精球磨混合1.5-2.5小時(shí)，取出后放入真空干燥箱內(nèi)85-95。C烘8-12小時(shí)；將材料于氬氣流中加熱，180-22(TC保持l-3h，280-3205。C保持2.5-3.5h;隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。如以上所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備將10g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到250mlKOH的乙醇飽和溶液與200ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護(hù)下，在15-3(TC溫度下，反應(yīng)3h，用2M的鹽酸溶液將反應(yīng)液中和至中性后，將產(chǎn)物過濾，水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產(chǎn)物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫粉末以質(zhì)量比為1:3，加酒精球磨混合2小時(shí)，取出后放入真空干燥箱內(nèi)9(TC烘10小時(shí)；將材料于氬氣流中加熱，20(TC保持2h，30(TC保持3h;隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。如以上所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于上述硫化聚乙炔有正式和反式兩種結(jié)構(gòu)，硫化聚乙炔中的反式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性能強(qiáng)，硫化聚乙炔中的n(S):n(C)大于1時(shí)，導(dǎo)電性能好。二次鋁電池，其特征在于該二次電池由以鋁片、鋁粉及其合金中的任一種為負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極，以硫化聚乙炔為正極活性物質(zhì)的正極，有機(jī)或無機(jī)電解質(zhì)溶液或聚合物電解質(zhì)或固體電解質(zhì)中任一種為電解質(zhì)，隔膜，集流體，電池殼及引線組成。如以上所述二次鋁電池，其特征在于所述的二次鋁電池是單層扣式、多層巻繞的圓柱形、多層折疊的方形，多種形式與規(guī)格中的任一種。二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為l:1-IO制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，比例為6-8:1-3:0.5-1.5，混合后加入與正極活性材料質(zhì)量比為1:1的溶劑反復(fù)攪拌使混合料均勻呈膏狀或漿狀，制成正極活性材料漿料，涂布于集流片上，待溶劑揮發(fā)后，真空干燥后碾壓至0.2-0.4mm裁成35-45mm寬X140-160mm長(zhǎng)的極片；(2)負(fù)極的制備過程純度為99.5%的鋁片裁成35-45mm寬X150-170mm長(zhǎng)X0.lmm厚的尺寸，作為負(fù)極片；或者將鋁粉及其合金作為負(fù)極活性物質(zhì)，3-5g的活性物質(zhì)干粉涂抹于集流體上，碾壓至0.2-0.4咖裁成35-45畫寬X150-170ram長(zhǎng)的極片作為負(fù)極片；(3)制備二次鋁電池將上述制得的正極的極片和0.10-0.20mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及用鋁片、鋁粉及其合金中的任一種作為負(fù)極活性材料制成的負(fù)極一起巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入有機(jī)電解質(zhì)，封口制成圓柱二次鋁電池或AA型圓柱二次鋁電池；所述的導(dǎo)電劑選自SUPER-P、導(dǎo)電炭黑、乙炔黑和石墨粉中的任一種，所述的粘結(jié)劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚環(huán)氧乙烯(PEO)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、乙丙橡膠中的任一種，所述的溶劑選自水、乙醇、乙腈、N-甲基吡咯烷酮中的任一種，所述的集流體或集流片選自泡沫鎳、不銹鋼網(wǎng)、碳纖維布、銅網(wǎng)、銅箔、鋁箔中的任一種，所述的有機(jī)電解質(zhì)或電解液選自含鋁鹽的有機(jī)電解液和含鋁離子的離子液體中的任一種。如以上所述的二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為h1-5制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑SUPER-P和粘合劑PVDF，比例為6-8:1-3:0.5-1.5，制成正極活性材料漿料涂在0.5-0.7mm厚的泡沫鎳基體上，烘干碾壓至0.2-0.4mm裁成35-45mra寬X140-160mra長(zhǎng)的正極片，(2)和0.10-0.20mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及純度為99.5%的鋁片裁成35-45rnm寬X150-170mm長(zhǎng)X0.lmm厚的尺寸，作為負(fù)極片制成的負(fù)極一起巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入含鋁鹽的有機(jī)電解液，封口制成圓柱二次鋁電池或AA型圓柱二次鋁電池。如以上所述的二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為l:3制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑SUPER-P和粘合劑PVDF，比例為7:2:1，制成正極活性材料漿料涂在0.6mm厚的泡沫鎳基體上，烘干碾壓至0.3mm裁成40mm寬X150mm長(zhǎng)的極片，(2)和0.16mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及將鋁粉及其合金作為負(fù)極活性物質(zhì)，3-5g的活性物質(zhì)干粉涂抹于集流體上，碾壓至0.2-0.4mm裁成35_45咖寬X150-170mm長(zhǎng)的極片作為負(fù)極片制成的負(fù)極一起巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入含鋁離子的離子液體，封口制成AA型圓柱二次鋁電池。本發(fā)明的二次鋁電池正極活性材料硫化聚乙炔，是用硫粉處理PVC脫HC1的產(chǎn)物，得到了在空氣中非常穩(wěn)定的硫化聚乙炔材料。量子化學(xué)計(jì)算結(jié)果表明硫化對(duì)聚乙炔順、反異構(gòu)體的相對(duì)穩(wěn)定性和導(dǎo)電性等均有較大影響。硫與聚乙炔骨架碳鏈以共價(jià)性質(zhì)為主的弱相互作用結(jié)合。硫化聚乙炔中的反式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性能強(qiáng)。硫化聚乙炔中的n(S):n(C)大于1時(shí)，比聚乙炔更利于導(dǎo)電。本發(fā)明的一種制備正極活性材料硫化聚乙炔的方法，使用該正極活性材料硫化聚乙炔的二次鋁電池及二次鋁電池的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比較有如下有益效果1.本發(fā)明的二次鋁電池的原料鋁、硫材料安全、環(huán)保、價(jià)格低廉且資源豐富，電池安全性好，使用時(shí)安全可靠，不污染環(huán)境，可以廣泛地用于各個(gè)領(lǐng)域，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，很好的環(huán)保效益和很好的社會(huì)效益，是一種很有發(fā)展前途的能源和產(chǎn)品；2.硫化聚乙炔材料整個(gè)合成過程無污染，制備成本低，工藝簡(jiǎn)單，以此制備的二次鋁電池能量密度高；3.由于儲(chǔ)能的S-S鍵牢固地與聚碳骨架相連接，以硫化聚乙炔材料為正極活性材料所制備的二次鋁電池可逆容量高、循環(huán)性能好、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保無污染、安全可靠，可適用多種場(chǎng)合，例如移動(dòng)電話、筆記本電腦、便攜式電子器件等可移動(dòng)電源的場(chǎng)合，以及電動(dòng)車、混合動(dòng)力電動(dòng)車等領(lǐng)域。具體實(shí)施例方式正極活性材料硫化聚乙炔的制備(1)聚乙炔的制備將10g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到250mlK0H的乙醇飽和溶液與200ml四氫呋喃的混合溶液中，氬氣保護(hù)下室溫反應(yīng)lh，用2M的鹽酸溶液將反應(yīng)液中和至中性后，將產(chǎn)物過濾水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產(chǎn)物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫粉末質(zhì)量比為1:1-5加酒精球磨混合2小時(shí)，取出后放入真空干燥箱內(nèi)90'C烘10小時(shí)；將材料于氬氣流中加熱，20(TC保持2h，30(TC保持3h;隨爐冷卻后出爐，得到硫化聚乙炔。實(shí)施例1以碳硫復(fù)合材料(質(zhì)量比1:3)為正極材料，加入導(dǎo)電劑SUPER-P和粘合劑PVDF，比例為7:2:1，制成正極活性材料漿料涂在0.6mm厚的泡沫鎳基體上，烘干碾壓至0.3mm裁成40mm寬X150mm長(zhǎng)的極片，和0.16mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及用鋁片作為負(fù)極活性材料制成的負(fù)極巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入有機(jī)電解質(zhì)，封口制成AA型圓柱二次鋁電池。電池充放電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。實(shí)施例2以聚乙炔S質(zhì)量比=1:1制備的硫化聚乙炔材料為正極，正極的其余制備步驟同實(shí)施例1。負(fù)極制備的方法同實(shí)施例1，電池的裝配同實(shí)施例1。電池充放電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。實(shí)施例3以聚乙炔S質(zhì)量比4:2制備的硫化聚乙炔材料為正極，電池其余的制備步驟同實(shí)施例l。電池充放電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。實(shí)施例4以聚乙炔S質(zhì)量比4:3制備的硫化聚乙炔材料為正極，電池其余的制備步驟同實(shí)施例l。電池充放電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。實(shí)施例5以聚乙炔S質(zhì)量比-l:4制備的硫化聚乙炔材料為正極，電池其余的制備步驟同實(shí)施例l。電池充放電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。實(shí)施例6以聚乙炔S質(zhì)量比4:5制備的硫化聚乙炔材料為正極，電池其余的制備步驟同實(shí)施例l。電池充^C電循環(huán)測(cè)試時(shí)，以0.5C進(jìn)行充電，1C放電，放電截止電壓為1.2V，充放電數(shù)據(jù)列于表l中。表l.電池充放電數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表中可以看出:1，當(dāng)將實(shí)施例1與實(shí)施例4比較時(shí)可以看出實(shí)施例4中本發(fā)明采用了聚乙炔-S質(zhì)量比4:3制備了硫化聚乙炔，該硫化聚乙炔作為正極活性材料制備的正極使二次鋁電池的初始放電容量比現(xiàn)有技術(shù)的碳硫復(fù)合材料C:S質(zhì)量比為1:3制備的正極活性材料制備的正極使二次鋁電池的初始放電容量較高；2，初始放電容量，隨著聚乙炔S質(zhì)量比的調(diào)整而變化，當(dāng)聚乙炔S質(zhì)量比4:1到=1:3時(shí)，制備的硫化聚乙炔使二次鋁電池的初始放電容量逐漸升高，當(dāng)聚乙炔S質(zhì)量比4:3時(shí)最高，然后，當(dāng)聚乙炔S質(zhì)量比4:4-5時(shí)，制備的硫化聚乙炔使二次鋁電池的初始放電容量略有下降；3，循環(huán)50次后容量的變化情況與初始放電容量的變化情況相類似，因此，可以通過控制聚乙炔S質(zhì)量比的變化，使得制備的硫化聚乙炔制備的正極用于二次鋁電池時(shí)，初始放電容量和循環(huán)50次后容量達(dá)到最高值或較高值。應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例只是為了對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)的描述，不是用來對(duì)所述的權(quán)利要求進(jìn)行限定的，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和精神的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改進(jìn)或改變，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。10權(quán)利要求1.二次鋁電池正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備以含氫聚鹵代烯烴為原料與堿在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為15~30℃，時(shí)間為1~10h，脫除其中的鹵化氫制備聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫以1∶1~10質(zhì)量比均勻混合后，在氬氣保護(hù)下，50~400℃加熱0.5~10h，制得硫化聚乙炔。2.如權(quán)利要求1所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，上述的含氫聚鹵代烯烴為聚偏氟乙烯、聚1，2-二氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯以及它們的共聚物和共混物中的任一種；上述的有機(jī)溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、丙酮、丁酮、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基丙酰胺、二甲基亞砜等及其混合溶劑中的任一種；上述的脫除鹵化氫所用堿為KOH、NaOH、朋3中的任一種，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備將5-15g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到200-300mlKOH的乙醇飽和溶液與150-250ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護(hù)下，在15-3(TC溫度下，反應(yīng)l-7h，用2M的鹽酸溶液將反應(yīng)液中和至中性后，將產(chǎn)物過濾水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產(chǎn)物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫粉末以質(zhì)量比為1:廣5，加酒精球磨混合1.5-2.5小時(shí)，取出后放入真空干燥箱內(nèi)85-95。C烘8-12小時(shí)；將材料于氬氣流中加熱，180-220。C保持1-3h，280-320°〇保持2.5-3.5h;隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。3.如權(quán)利要求2所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于該方法有以下步驟(1)聚乙炔的制備將10g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到250mlKOH的乙醇飽和溶液與200ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護(hù)下，在15-30。C溫度下，反應(yīng)3h，用2M的鹽酸溶液將反應(yīng)液中和至中性后，將產(chǎn)物過濾，水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產(chǎn)物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備將聚乙炔與單質(zhì)硫粉末以質(zhì)量比為1:3，加酒精球磨混合2小時(shí)，取出后放入真空干燥箱內(nèi)9(TC烘10小時(shí)；將材料于氬氣流中加熱，20(TC保持2h，30(TC保持3h;隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。4.如權(quán)利要求2所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于上述硫化聚乙炔有正式和反式兩種結(jié)構(gòu)，硫化聚乙炔中的反式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性能強(qiáng)，硫化聚乙炔中的n(S):n(C)大于1時(shí)，導(dǎo)電性能好。5.二次鋁電池，其特征在于該二次電池由以鋁片、鋁粉及其合金中的任一種為負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極，以硫化聚乙炔為正極活性物質(zhì)的正極，有機(jī)或無機(jī)電解質(zhì)溶液或聚合物電解質(zhì)或固體電解質(zhì)中任一種為電解質(zhì)，隔膜，集流體，電池殼及引線組成。6.如權(quán)利要求5所述二次鋁電池，其特征在于所述的二次鋁電池是單層扣式、多層巻繞的圓柱形、多層折疊的方形，多種形式與規(guī)格中的任一種。7.二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為l:1-IO制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，比例為6-8:1-3:0.5-1.5，混合后加入與正極活性材料質(zhì)量比為1:1的溶劑反復(fù)攪拌使混合料均勻呈膏狀或漿狀，制成正極活性材料漿料，涂布于集流片上，待溶劑揮發(fā)后，真空干燥后碾壓至0.2-0.4隨裁成35-45min寬X140-160rara長(zhǎng)的極片；(2)負(fù)極的制備過程純度為99.5%的鋁片裁成35-45鵬寬X150_170咖長(zhǎng)X0.lmm厚的尺寸，作為負(fù)極片；或者將鋁粉及其合金作為負(fù)極活性物質(zhì)，3-5g的活性物質(zhì)干粉涂抹于集流體上，碾壓至0.2-0.4mm裁成35-45咖寬X150-170腿長(zhǎng)的極片作為負(fù)極片；(3)制備二次鋁電池將上述制得的正極的極片和0.10-0.20mni厚的玻璃纖維非織隔膜以及用鋁片、鋁粉及其合金中的任一種作為負(fù)極活性材料制成的負(fù)極片一起巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入有機(jī)電解質(zhì)，封口制成圓柱二次鋁電池或AA型圓柱二次鋁電池；所述的導(dǎo)電劑選自SUPER-P、導(dǎo)電炭黑、乙炔黑和石墨粉中的任一種，所述的粘結(jié)劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚環(huán)氧乙烯(PEO)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、乙丙橡膠中的任一種，所述的溶劑選自水、乙醇、乙腈、N-甲基吡咯烷酮中的任一種，所述的集流體或集流片選自泡沫鎳、不銹鋼網(wǎng)、碳纖維布、銅網(wǎng)、銅箔、鋁箔中的任一種，所述的有機(jī)電解質(zhì)或電解液為含鋁鹽的有機(jī)電解液和含鋁離子的離子液體中的任一種。8.如權(quán)利要求7所述的二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為1:1-5制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑SUPER-P和粘合劑PVDF，比例為6-8:1-3:0.5-1.5，制成正極活性材料漿料涂在0.5-0.7mm厚的泡沫鎳基體上，烘干碾壓至0.2-0.4mm裁成35-45ram寬X140-160mm長(zhǎng)的正極片，(2)和0.10-0.20mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及純度為99.5%的鋁片裁成35-45咖寬X150-170mm長(zhǎng)XO.lmm厚的尺寸，作為負(fù)極片制成的負(fù)極一起巻繞成電蘊(yùn)裝入鍍鎳鋼殼，再加入含鋁鹽的有機(jī)電解液，封口制成圓柱二次鋁電池或AA型圓柱二次鋁電池。9.如權(quán)利要求7所述的二次鋁電池的制備方法，其特征在于(1)正極的制備過程在以聚乙炔S質(zhì)量比為1:3制備的硫化聚乙炔為正極活性材料中，加入導(dǎo)電劑SUPER-P和粘合劑PVDF，比例為7:2:1，制成正極活性材料漿料涂在0.6mm厚的泡沫鎳基體上，烘干碾壓至0.3mm裁成40mm寬X150ram長(zhǎng)的正極片，(2)和O.16mm厚的玻璃纖維非織隔膜以及將鋁粉及其合金作為負(fù)極活性物質(zhì)，3-5g的活性物質(zhì)干粉涂抹于集流體上，碾壓至0.2-0.4mm裁成35-45mra寬X150-170ram長(zhǎng)的極片作為負(fù)極片制成的負(fù)極一起巻繞成電蕊裝入鍍鎳鋼殼，再加入含鋁離子的離子液體，封口制成AA型圓柱二次鋁電池。全文摘要本發(fā)明公開了一種新型、高能的二次鋁電池。旨在提供一種具有更高可逆容量和更好循環(huán)性能的原料，來源廣泛，資源豐富，工藝簡(jiǎn)單，成本低，產(chǎn)品純度高，對(duì)環(huán)境無污染的二次電池，該電池的制備方法及正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，該硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于先由含氫聚鹵代烯烴在堿的作用下脫除分子中的鹵化氫制得聚乙炔，再將所得聚乙炔在惰性氣體保護(hù)下與單質(zhì)硫加熱反應(yīng)制得硫化聚乙炔。本發(fā)明首次將多硫化物材料應(yīng)用于二次鋁電池體系，改性組合成的二次鋁電池，可適用多種場(chǎng)合，例如移動(dòng)電話、筆記本電腦、便攜式電子器件等可移動(dòng)電源的場(chǎng)合，以及電動(dòng)車、混合動(dòng)力電動(dòng)車等領(lǐng)域，具有很好的發(fā)展和應(yīng)用前景。文檔編號(hào)H01M4/04GK101662020SQ200910176910公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月24日優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日發(fā)明者趙宇光,黃兆豐申請(qǐng)人:無錫歐力達(dá)新能源電力科技有限公司