069] 同樣的，導(dǎo)電填料的選材要求為表面積小、難于氧化、結(jié)晶度高、具有導(dǎo)電性但電 化學(xué)惰性，即不會(huì)作為電荷轉(zhuǎn)移介質(zhì)的離子導(dǎo)電。
[0070] 導(dǎo)電填料的材料包括但不僅限于導(dǎo)電聚合物、碳基材料或金屬氧化物。導(dǎo)電填料 在導(dǎo)電膜中的質(zhì)量百分比范圍為5~50%。導(dǎo)電填料的平均粒徑并沒(méi)有特別限定，通常范 圍在 IOOnm ~100 μ m。
[0071 ] 當(dāng)導(dǎo)電膜中包含導(dǎo)電填料時(shí)，導(dǎo)電膜中的聚合物優(yōu)選包含起到結(jié)合導(dǎo)電填料作用 的非導(dǎo)電聚合物，非導(dǎo)電聚合物增強(qiáng)了導(dǎo)電填料的結(jié)合，改善了電池的可靠性。優(yōu)選的，非 導(dǎo)電聚合物為熱塑性聚合物。
[0072] 具體的，熱塑性聚合物包括但不僅限于聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯，聚丁烯，聚氯乙 烯，聚苯乙烯，聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲醛，聚苯醚，聚砜，聚醚砜、丁苯橡 膠或聚偏氟乙烯中的一種或多種。其中，優(yōu)選為聚烯烴、聚酰胺和聚偏氟乙烯。這些聚合物 容易通過(guò)熱而熔化，因此容易與正極集流體復(fù)合在一起。此外，這些聚合物具有大電位窗 口，從而使正極穩(wěn)定并為電池輸出密度節(jié)省重量。優(yōu)選的，導(dǎo)電膜通過(guò)熱壓復(fù)合、抽真空或 噴涂的方式結(jié)合到正極集流體上。
[0073] 在具體的實(shí)施方式中，制備正極時(shí)，除了正極活性物質(zhì)之外，根據(jù)實(shí)際情況，可能 還會(huì)需要添加正極導(dǎo)電劑和正極粘結(jié)劑來(lái)提升正極的性能。
[0074] 正極導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電氧化物、導(dǎo)電陶瓷、活性碳、石墨烯、碳黑、石墨、 碳纖維、金屬纖維、金屬粉末、以及金屬薄片中的一種或多種。
[0075] 正極粘結(jié)劑可以選自聚乙烯氧化物、聚丙烯氧化物，聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚酯、聚 醚、氟化聚合物、聚二乙烯基聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸中的 一種、或上述聚合物的混合物及衍生物。更優(yōu)選地，正極粘結(jié)劑選自聚四氟乙烯（PTFE)、聚 偏氟乙烯（PVDF)或丁苯橡膠（SBR)。
[0076] 電池的負(fù)極，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)為第二金屬，第二金屬能夠氧化溶解為第二 金屬離子且第二金屬離子能可逆還原沉積為第二金屬。優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二金屬離子 為錳離子、鐵離子、銅離子、鋅離子、鉻離子、鎳離子、錫離子或鉛離子。
[0077] 電池的負(fù)極，根據(jù)結(jié)構(gòu)以及作用的不同，可以為以下三種不同的形式：
[0078] 在第一優(yōu)選實(shí)施方式中，負(fù)極僅包括負(fù)極集流體，并且負(fù)極集流體僅作為電子傳 導(dǎo)和收集的載體，不參與電化學(xué)反應(yīng)。
[0079] 負(fù)極集流體的材料選自金屬Ni、Cu、Ag、Pb、Mn、Sn、Fe、Al或經(jīng)過(guò)鈍化處理的上述 金屬中的至少一種，或者單質(zhì)硅，或者碳基材料；其中，碳基材料包括石墨材料，比如商業(yè)化 的石墨壓制的笛，其中石墨所占的重量比例范圍為90~100%。負(fù)極集流體的材料還可以 選自不銹鋼或經(jīng)鈍化處理的不銹鋼。不銹鋼包括但不僅限于不銹鋼網(wǎng)和不銹鋼箔，同樣的， 不銹鋼的型號(hào)可以是300系列的不銹鋼，如不銹鋼304或者不銹鋼316或者不銹鋼316L。 另外，負(fù)極集流體還可以選自含有析氫電位高的鍍/涂層的金屬，從而降低負(fù)極副反應(yīng)的 發(fā)生。鍍/涂層選自含有(：、511、111、48、？13、(：〇的單質(zhì)，合金，或者氧化物中至少一種。鍍/ 涂層的厚度范圍為l-l〇〇〇nm。例如：在銅箔或石墨箔的負(fù)極集流體表面鍍上錫，鉛或銀。
[0080] 在第二優(yōu)選實(shí)施方式中，負(fù)極除了負(fù)極集流體，還包括負(fù)載在負(fù)極集流體上的負(fù) 極活性物質(zhì)。負(fù)極活性物質(zhì)為第二金屬，第二金屬包括其單質(zhì)。優(yōu)選地，負(fù)極活性物質(zhì)為 Zn、Ni、Fe、Cr、Cu、Mn、Sn 或 Pb。
[0081] 其中，負(fù)極集流體可以參考第一優(yōu)選實(shí)施方式，在此不再贅述。
[0082] 第二金屬以片狀或者粉末狀存在。
[0083]當(dāng)采用第二金屬片作為負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，第二金屬片與負(fù)極集流體形成復(fù)合層。 [0084] 具體的實(shí)施方式中，制備負(fù)極時(shí)，除了負(fù)極活性物質(zhì)第二金屬粉末之外，根據(jù)實(shí)際 情況，還根據(jù)需要添加負(fù)極導(dǎo)電劑和負(fù)極粘結(jié)劑來(lái)提升負(fù)極的性能。
[0085] 在第三優(yōu)選實(shí)施方式中，直接采用第二金屬片作為負(fù)極，第二金屬片既作為負(fù)極 集流體，同時(shí)也為負(fù)極活性物質(zhì)。
[0086] 電池的電解液中，溶劑的目的是溶解電解質(zhì)，并使電解質(zhì)在溶劑中電離，最終在電 解液中生成可自由移動(dòng)的陽(yáng)離子和陰離子。
[0087] 溶劑優(yōu)選為水和/或醇。其中醇包括但不限于甲醇或乙醇。
[0088] 電解質(zhì)包括第一金屬離子和第二金屬離子，其中，電解質(zhì)中的第一金屬離子，在充 放電過(guò)程中在正極能夠可逆脫出-嵌入。即在電池放電時(shí)，電解液中的第一金屬離子嵌入 正極活性物質(zhì)中；在電池充電時(shí)，第一金屬離子從正極活性物質(zhì)中脫出，進(jìn)入電解液。
[0089] 優(yōu)選地，第一金屬離子選自鋰離子或鈉離子或鎂離子或鋅離子。
[0090] 電解質(zhì)中的第二金屬離子，在充放電過(guò)程中在負(fù)極能夠還原沉積為第二金屬且第 二金屬能可逆氧化溶解。即在電池充電時(shí)，電解液中的第二金屬離子還原成第二金屬，沉積 在負(fù)極上；在電池放電時(shí)，第二金屬氧化成第二金屬離子從負(fù)極上溶解，進(jìn)入電解液。
[0091] 優(yōu)選地，第二金屬離子選自錳離子、鐵離子、銅離子、鋅離子、鉻離子、鎳離子、錫離 子或鉛離子；優(yōu)選為鋅離子。
[0092] 在一優(yōu)選實(shí)施例下，本發(fā)明的第一金屬離子選自鋰離子，同時(shí)第二金屬離子選自 鋅離子，即電解質(zhì)中陽(yáng)離子為鋰離子和鋅離子。
[0093] 電解質(zhì)中陰離子，可以是任何基本不影響正負(fù)極反應(yīng)、以及電解質(zhì)在溶劑中的溶 解的陰離子。例如可以是硫酸根離子、氯離子、醋酸根離子、甲酸根離子、磷酸根離子、烷基 磺酸根離子及其混合等。
[0094] 優(yōu)選的，烷基磺酸根離子為甲基磺酸根離子。采用甲基磺酸根離子，可以進(jìn)一步增 強(qiáng)電解液中第一金屬離子和第二金屬離子的溶解度，且其成本較低。
[0095] 電解液中各離子的濃度，可以根據(jù)不同電解質(zhì)、溶劑、以及電池的應(yīng)用領(lǐng)域等不同 情況而進(jìn)行改變調(diào)配。
[0096] 優(yōu)選的，在電解液中，第一金屬離子的濃度為0. l-10mol/L。
[0097] 優(yōu)選的，在電解液中，第二金屬離子的濃度為0. 5_15mol/L。
[0098] 優(yōu)選的，在電解液中，陰離子的濃度為0· 5_12mol/L。
[0099] 優(yōu)選的，電解液的pH值范圍為3-7。這樣既可以有效保證電解液中第二金屬離子 的濃度，從而保證電池的容量以及倍率放電性能，還可以避免質(zhì)子共嵌入問(wèn)題的發(fā)生。
[0100] 電池可以不含隔膜。當(dāng)然，為了提供更好的安全性能，優(yōu)選在電解液中位于正極與 負(fù)極之間還設(shè)有隔膜。隔膜可以避免其他意外因素造成的正負(fù)極相連而造成的短路。
[0101] 隔膜沒(méi)有特殊要求，只要是允許電解液通過(guò)且電子絕緣的隔膜即可。有機(jī)系鋰離 子電池采用的各種隔膜，均可以適用于本發(fā)明。隔膜還可以是微孔陶瓷隔板等其他材料。
[0102] 實(shí)施方式二
[0103] -種電池，包括正極、負(fù)極以及電解液，正極包括能夠可逆脫出-嵌入第一金屬離 子的正極活性物質(zhì)；電解液包括至少一種能夠溶解電解質(zhì)并使電解質(zhì)電離的溶劑；電解質(zhì) 包括第一金屬離子和第二金屬離子，第二金屬離子在充電過(guò)程中在負(fù)極還原沉積為第二金 屬，第二金屬在放電過(guò)程中氧化溶解為第二金屬離子。
[0104] 正極還包括正極改性劑，與實(shí)施方式一的區(qū)別是，正極改性劑包括丁苯橡膠及其 衍生物、聚四氟乙烯和聚環(huán)氧乙烷中的至少一種，正極改性劑的添加方式為將壓制成型的 正極浸泡在含有正極改性劑的溶液，或?qū)⒄龢O活性物質(zhì)浸漬在含有正極改性劑的溶液。
[0105] 實(shí)施方式二中電池其余構(gòu)成和材料已在前面詳細(xì)介紹，這里就不再一一贅述。
[0106] 本發(fā)明的電池，在正極中加入正