解液添加劑的不均勻分布，從而使第二金屬離子在負(fù)極上更加均勻的沉積，亦可 W減小負(fù)極的腐蝕。本發(fā)明的電池還可W避免電池漏液W及電池在低溫時的性能惡化。
[0056] 本發(fā)明還提供了一種電池，包括正極、附于所述正極表面的正極凝膠電解質(zhì)層、負(fù) 極、附于所述負(fù)極表面的負(fù)極凝膠電解質(zhì)層；所述正極凝膠電解質(zhì)層包括基體聚合物、分散 劑W及第一電解質(zhì)鹽；所述負(fù)極凝膠電解質(zhì)層包括基體聚合物、分散劑W及第二電解質(zhì)鹽； 所述基體聚合物包括聚丙帰醜胺；所述第一電解質(zhì)鹽包括第一金屬離子；所述第二電解質(zhì) 鹽包括第二金屬離子；所述正極包括能夠可逆脫出-嵌入所述第一金屬離子的正極活性物 質(zhì)；在充電過程中所述第二金屬離子還原為第二金屬沉積在所述負(fù)極，且在放電過程中第 二金屬可逆氧化溶解為所述第二金屬離子。
[0057] 優(yōu)選地，所述電池還包括位于正極凝膠電解質(zhì)層與負(fù)極凝膠電解質(zhì)層之間的液態(tài) 電解液。
[0058] 按照是否含液態(tài)電解液，上述電池可W為如下兩種實施方式：
[0059] 第一種實施方式：
[0060] 電池包括正極、正極凝膠電解質(zhì)層、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層、W及負(fù)極；正極凝膠電解 質(zhì)層附于正極面向負(fù)極的一側(cè)，負(fù)極凝膠電解質(zhì)層附于負(fù)極面向正極的一側(cè)。正極凝膠電 解質(zhì)層作為正極的保護層，負(fù)極凝膠電解質(zhì)層作為負(fù)極的保護層。
[0061] 第一電解質(zhì)鹽可W只含第一金屬離子，不含第二金屬離子；該樣可W避免第二金 屬離子對正極的影響。
[0062] 當(dāng)然，第一電解質(zhì)鹽還可W同時含有第一金屬離子和第二金屬離子。
[0063] 同理，第二電解質(zhì)鹽可W只含第二金屬離子，不含第一金屬離子；該樣可W避免第 一金屬離子對負(fù)極的影響。
[0064] 當(dāng)然，第二電解質(zhì)鹽也還可W同時含有第一金屬離子和第二金屬離子。
[0065] 在此實施方式下，電池可W不含有隔膜，正負(fù)極凝膠電解質(zhì)層一起隔離正負(fù)極之 間的電子傳導(dǎo)。當(dāng)然，電池也可W含有隔膜，將正極凝膠電解質(zhì)形成于隔膜的一側(cè)，負(fù)極凝 膠電解質(zhì)層形成于另一側(cè)。
[0066] 第二種實施方式；電池依次包括正極、正極凝膠電解質(zhì)層、液態(tài)電解液、負(fù)極凝膠 電解質(zhì)層、負(fù)極；正極凝膠電解質(zhì)層附于正極面向負(fù)極的一側(cè)，負(fù)極凝膠電解質(zhì)層附于負(fù)極 面向正極的一側(cè)，液態(tài)電解液位于正極凝膠電解質(zhì)層與負(fù)極凝膠電解質(zhì)層之間。正極凝膠 電解質(zhì)層作為正極的保護層，負(fù)極凝膠電解質(zhì)層作為負(fù)極的保護層。
[0067] 液態(tài)電解液的作用是，確保正負(fù)極之間離子傳導(dǎo)，W及電荷平衡。
[006引液態(tài)電解液中的溶劑，包括但不限于水和醇，其中醇包括但不限于甲醇或己醇。
[0069] 液態(tài)電解液中可同時含第一金屬離子和第二金屬離子，或者只含其中一種，也或 均不含。例如當(dāng)?shù)谝唤饘匐x子采用裡離子，第二金屬離子采用鋒離子時，可W采用硫酸軸的 水溶液作為液態(tài)電解液。
[0070] 在此實施方式下，電池可W不含有隔膜，正負(fù)極凝膠電解質(zhì)層均可W隔離正負(fù)極 之間的電子傳導(dǎo)。當(dāng)然，電池也可W含有隔膜，將隔膜設(shè)置在液態(tài)電解液中。
[0071] 本發(fā)明還提供了一種電池，依次包括正極、正極凝膠電解質(zhì)層、第二液態(tài)電解液、 及負(fù)極；所述正極凝膠電解質(zhì)層附于正極上，所述正極凝膠電解質(zhì)層包括基體聚合物、分散 劑W及第一電解質(zhì)鹽；所述基體聚合物包括聚丙帰醜胺；所述第一電解質(zhì)鹽包括第一金屬 離子；所述第二液態(tài)電解液中含有第二金屬離子；所述正極包括能夠可逆脫出-嵌入所述 第一金屬離子的正極活性物質(zhì)；在充電過程中所述第二金屬離子還原為第二金屬沉積在所 述負(fù)極，且在放電過程中第二金屬可逆氧化溶解為所述第二金屬離子。
[0072] 其中，正極凝膠電解質(zhì)層，與前面所述正極凝膠電解質(zhì)層相同，在此不再費述。
[0073] 第二液態(tài)電解液的作用是，提供第二金屬離子。例如采用第二金屬離子鹽的水溶 液作為第二液態(tài)電解液。當(dāng)然第二液態(tài)電解液中也可W同時含有第一金屬離子。
[0074] 優(yōu)選地，第二液態(tài)電解液只含第一金屬離子，該樣可W避免第一金屬離子對負(fù)極 的影響。
[007引此時，電池可W不含有隔膜。當(dāng)然，電池也可W含有隔膜，將隔膜設(shè)置在第二液態(tài) 電解液中、或者正極凝膠電解質(zhì)層和第二液態(tài)電解質(zhì)之間。
[0076] 本發(fā)明的電池，由于采用正極凝膠電解質(zhì)層，還可W抑制電池的自放電。
[0077] 本發(fā)明還提供了一種電池，依次包括正極、第一液態(tài)電解液、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層、 及負(fù)極；所述第一液態(tài)電解液中含有第一金屬離子；所述負(fù)極凝膠電解質(zhì)層附于負(fù)極上， 所述負(fù)極凝膠電解質(zhì)層包括基體聚合物、分散劑W及第二電解質(zhì)鹽；所述基體聚合物包括 聚丙帰醜胺；所述第二電解質(zhì)鹽包括第二金屬離子；所述正極包括能夠可逆脫出-嵌入所 述第一金屬離子的正極活性物質(zhì)；在充電過程中所述第二金屬離子還原為第二金屬沉積在 所述負(fù)極，且在放電過程中第二金屬可逆氧化溶解為所述第二金屬離子。
[0078] 其中，負(fù)極凝膠電解質(zhì)層，與前面所述負(fù)極凝膠電解質(zhì)層相同，在此不再費述。
[0079] 第一液態(tài)電解液的作用是，提供第一金屬離子。例如采用第一金屬離子鹽的水溶 液作為第一液態(tài)電解液。當(dāng)然第一液態(tài)電解液中也可W同時含有第二金屬離子。
[0080] 優(yōu)選地，第一液態(tài)電解液不含第二金屬離子，該樣可W避免第二金屬離子對正極 的影響。
[008。 此時，電池可W不含有隔膜。當(dāng)然，電池也可W含有隔膜，將隔膜設(shè)置在第一液態(tài) 電解液中、或者負(fù)極凝膠電解質(zhì)層和第一液態(tài)電解質(zhì)之間。
[0082] 上述提供的電池充放電原理均為；充電時，正極活性物質(zhì)脫出第一金屬離子，同時 伴隨正極活性物質(zhì)被氧化，并放出電子；電子經(jīng)由外電路到達電池負(fù)極，同時第二金屬離子 在負(fù)極上得到電子被還原，并沉積在負(fù)極上。放電時，沉積在負(fù)極上的第二金屬被氧化，失 去電子轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙饘匐x子；電子經(jīng)外電路到達正極，正極活性物質(zhì)接受電子被還原，同時 第一金屬離子嵌入正極活性物質(zhì)中。
[0083] 凝膠電解質(zhì)及正、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層，具有離子傳導(dǎo)性，第一金屬離子、第二金屬 離子可W穿過其進行傳導(dǎo)。
[0084] 基體聚合物的作用是，為凝膠電解質(zhì)及正、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層提供支撐骨架，使其 具有良好的機械性能。
[0085] 優(yōu)選地，基體聚合物占凝膠電解質(zhì)的質(zhì)量百分含量為5%~10%。
[0086] 優(yōu)選地，基體聚合物占或正、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層的質(zhì)量百分含量為2%~20%。
[0087] 基體聚合物還可W包括其它水溶性聚合物，包括但不限于聚己帰醇、聚環(huán)氧己焼、 纖維素、駿甲基纖維素軸等。
[0088] 優(yōu)選地，聚丙帰醜胺可W選自非離子聚丙帰醜胺、陽離子聚丙帰醜胺、陰離子聚丙 帰醜胺、兩性離子聚丙帰醜胺中的一種或幾種。
[0089] 更優(yōu)選地，聚丙帰醜胺選自非離子聚丙帰醜胺。
[0090] 為了優(yōu)化凝膠電解質(zhì)及正、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層的性能，本發(fā)明優(yōu)選聚丙帰醜胺的 平均分子量為200萬~1400萬。
[0091] 在凝膠電解質(zhì)及正、負(fù)極凝膠電解質(zhì)層中，分散劑的作用是分散基體聚合物W及 電解質(zhì)鹽(或第一電解質(zhì)鹽，亦或第二電解質(zhì)鹽)。
[0092] 優(yōu)選地，分散劑為水和/或醇。其中醇包括但不限于甲醇或己醇。
[0093] 優(yōu)選地，第一金屬離子選自裡離子、軸離子和鎮(zhèn)離子中的一種，更優(yōu)選為裡離子。
[0094] 優(yōu)選地，第二金屬離子選自猛離子、鐵離子、銅離子、鋒離子、鉛離子、媒離子、錫離 子或鉛離子；更優(yōu)選為鋒離子。
[0095] 在一優(yōu)選實施方式下，本發(fā)明的第一金屬離子選自裡離子，同時第二金屬離子選 自鋒貿(mào)子。
[0096] 電解質(zhì)鹽或第一、第二電解質(zhì)鹽中的陰離子，可W是基本不影響正負(fù)極反應(yīng)的任 何陰離子。例如可W是硫酸根離子、氯離子、硝酸根離子、醋酸根離子、甲酸根離子、磯酸根 離子、烷基賴酸根離子及其混合等。
[0097] 在一優(yōu)選實施方式下，電解質(zhì)鹽或第一、第二電解質(zhì)鹽中的陰離子包括硫酸根離 子、氯離子、醋酸根離子、硝酸根離子和烷基賴酸根離子中的一種或幾種。
[0098] 更加優(yōu)選地，電解質(zhì)鹽或第一、第二電解質(zhì)鹽中的陰離子為烷基賴酸根離子。
[0099] 特別優(yōu)選地，電解質(zhì)鹽包括烷基賴酸裡和烷基賴酸鋒；第一電解質(zhì)鹽為烷基賴酸 裡；第二電解質(zhì)鹽為烷基賴酸鋒。
[0100] 烷基賴酸根離子包括但不限于脂肪族賴酸根離子，且不限于在脂肪族基團上帶有 官能團或者取代基。優(yōu)選符合W下通式：
[0101]R-SCV或Y-R，-SO3-
[0102] 在上述通式中，Y指取代基，例如-F、-0H等。
[0103] 在上述通式中，R可W是支化