本发明涉及新型电池储能。更具体来说，涉及的是能够有效降低电池过电位的金属空气电池用新型氧化还原介质。
背景技术：
1、金属空气电池超高的理论能量密度被认为可以取代传统锂离子电池，从而集成到电动汽车中实现长续航目标。但是其实际能量密度一直难以达到理论能量密度的十分之一，目前的金属空气电池距离实际化应用还有很长的距离。金属空气电池中的o2通过一系列与金属离子的耦合电子转移步骤或歧化反应被还原生成金属过氧化物或者金属氧化物。在这步反应中涉及到复杂的气体-液体-固体电子传输界面，在阴极界面，还原产物的绝缘性质及电荷交换效率不高，造成较大的过电位；在阳极界面，由阴极侧穿梭来的活性氧物种(如o2、o2-、o22-等)对金属阳极的腐蚀和不可控的枝晶生长引起的不稳定的金属界面，最后导致金属空气电池面临着严重的动力学阻碍和较大的电池过电位。
2、作为一种溶液相催化剂，可溶性的氧化还原介质可以在电解质中自由移动，并在液固界面优先电化学还原和氧化，继而有效地促进氧气的还原和氧化，从而大大加快了氧气反应动力学。但是氧化还原介质的可移动性也会发生穿梭效应与金属阳极发生反应，这不仅导致了氧化还原介质和电能效率的损失，而且加剧了锂金属的腐蚀。所以采用稳定的氧化还原介质并且原位构建阳极保护层可以有效降低穿梭效应，并且发挥氧化还原介质在金属空气电池中的作用。
技术实现思路
1、本发明提供了金属空气电池用新型氧化还原介质，氧化还原介质的添加能够有效降低金属空气电池的过电位，并且原位形成的界面保护层可以防止氧化的氧化还原介质和氧物种的侵袭，促进电池循环稳定性。
2、本发明首先提供了新型氧化还原介质在金属空气电池用电解质的制备方法。
3、本发明第二个目的是新型氧化还原介质在金属空气电池中提供优越的电化学性能。
4、为了实现上述发明目的，采用一系列技术方案进行实施：
5、上述的金属空气电池为锂空气电池、钠空气电池、钾空气电池中的至少一种。
6、上述的金属空气电池电解质由金属盐、溶剂和氧化还原介质组成。
7、上述的金属空气电池电解质中，所述金属盐为lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、liasf6、licf3so3、libf4、liclo4、lipf6、nacf3so3、nac(so2cf3)3、nan(so2cf3)2、naasf6、napf6、nabf4、naclo4、kcf3so3、kn(so2cf3)2、kc(so2cf3)3、kbf4、kasf6、kpf6中的至少一种；
8、所述溶解金属盐的溶剂为二甲基亚砜、环丁砜、四乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、四氢呋喃、碳酸乙烯酯、氟代乙酸乙酯、丁酸乙酯、碳酸丙烯酯中的至少一种；
9、所述氧化还原介质为c19h18pbr。
10、上述的电池电解质中，所述金属盐的溶解浓度为0.1～2mol/l。
11、所述氧化还原介质的浓度为0.01～0.2mol/l。
12、本发明还提供了上述电池电解质的制备方法，包括如下步骤：
13、在h2o和o2含量均低于0.01ppm的氩气手套箱中称量所述金属盐溶解到所述溶剂中，然后加入所述氧化还原介质，充分搅拌1天达到均匀澄清的状态，然后加入清洗干燥后的4a型分子筛进行充分除水，将配置好的电解质在手套箱中静置3～4天，即得所述电池电解质。
14、上述电池电解质在制备金属空气电池中的应用也属于本发明的保护范围。
15、本发明进一步提供了一种金属空气电池，其电解质为上述电池电解质。
16、所述金属空气电池的正极材料为co3o4、cuo、乙炔黑、氮掺杂石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、super p、卡博碳、科琴黑、二氧化钌和镍/氧化镍中的至少一种。
17、所述金属空气电池的负极材料为金属锂、金属钠、金属钾、lifepo4、limn2o4、lic6中的至少一种。
18、本发明的有益效果如下：
19、本发明提供的新型氧化还原介质在金属空气电池中能够有效降低电池反应过电位，有机阳离子能够在金属阳极界面原位生成保护层，以抵御氧化还原介质的穿梭效应和含氧活性基团攻击，从而抑制枝晶生长和腐蚀；阴离子能够参与促进氧气的还原和氧化反应，促进反应动力学。
1.金属空气电池用新型氧化还原介质，其特征在于，包括以下步骤。
2.引入氧化还原介质在制备金属空气电池电解质中的应用，包括溶剂、金属盐、氧化还原介质。
3.如权利要求2所述的金属空气电池电解质，其特征在于：所述电解质包含溶剂、金属盐和氧化还原介质。
4.如权利要求2和3所述的金属空气电池电解质，其特征在于：所述金属盐为lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3、liasf6、licf3so3、libf4、liclo4、lipf6、nacf3so3、nac(so2cf3)3、nan(so2cf3)2、naasf6、napf6、nabf4、naclo4、kcf3so3、kn(so2cf3)2、kc(so2cf3)3、kbf4、kasf6、kpf6中的至少一种；
5.如权利要求2-4所述的金属空气电池用新型氧化还原介质，其特征在于：金属盐的溶解浓度为0.1～2mol/l。
6.如权利要求2-5中任一项所述的金属空气电池用新型氧化还原介质制备方法，包括以下步骤：
7.权利要求2-5中任一项所述的电池电解质在制备金属空气电池中的应用。
8.一种金属空气电池，其电解质采用如权利要求2-6任意一项所述的金属空气电池电解质。
9.根据权利要求7所述的应用或权利要求8所述的金属空气电池，其特征在于：所述金属空气电池的正极材料为co3o4、cuo、乙炔黑、氮掺杂石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、super p、卡博碳、科琴黑、二氧化钌和镍/氧化镍中的至少一种；
