1.一種有機電解液體系鋰碘二次電池,包括正極、負極、隔膜和電解液,其特征在于:所述的正極包含碘/活性碳復合活性材料,其中碘的含量為10%~80%。
金屬鋰或含鋰合金為負極;電解液為含有添加劑的醚類溶液;隔膜為聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯依次構(gòu)成的三層復合膜、Celgard系列膜或玻璃纖維濾紙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述的碘/活性碳復合活性材料的X射線光電子能譜分析,分別在630.6eV和619.2eV處顯示出碘單質(zhì)的I3d3/2和I3d5/2的特征峰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述的碘/活性碳復合活性材料的制備方法采用溶解-吸附法,具體包括的步驟:
1)室溫下依次將固態(tài)碘單質(zhì)與活性碳材料加入到水中,充分攪拌,直至水溶液變澄清。
2)過濾得到沉淀,用水洗滌,50~100℃下干燥即得到碘/活性碳復合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述的活性碳材料為活性碳布、活性炭、CMK-3、多孔導電碳黑、有序介孔碳的多孔碳材料中的一種或者兩種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述碘/活性碳復合活性材料中碘單質(zhì)與碳材料的質(zhì)量比為1∶9到8∶2之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述含有添加劑的電解液包括添加劑、固體鋰鹽電解質(zhì)和有機溶劑。添加劑在電解液中的質(zhì)量分數(shù)為0.5%-2%,固體鋰鹽電解質(zhì)在有機溶劑中的濃度為0.2-1.5mol/L,其中添加劑為無水硝酸鋰。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述的固體鋰鹽電解質(zhì)為LiPF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiClO4、LiP(C6H4O2)3、LiPF3(C2F5)3或LiB(C2O4)2的一種或兩種以上任意比例的混合物;有機溶劑為1,3-二氧環(huán)戊烷、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、4-甲基-1,3-二氧環(huán)戊烷、四氫呋喃和2-甲基四氫呋喃醚類溶劑中的一種或兩種以上任意比例的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述正極的制備 方法:以碘/活性碳復合材料,加入導電劑,粘接劑與分散劑水中調(diào)成漿料,研磨均勻后涂在集流體上,真空下80-100℃干燥后即得到正極片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,所述導電劑與粘結(jié)劑的質(zhì)量比為導電劑5~15%,粘結(jié)劑5~10%,其余為碘/活性碳復合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機電解液體系鋰碘二次電池,其特征在于所述導電劑為乙炔黑、SuperP、KS6、石墨烯、碳納米管、VulcanXC-72中的至少一種或幾種進行混合而成;所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和充油丁苯橡膠,質(zhì)量比在1∶2和2∶1之間。