[发明专利]一种二次铝电池及其正极活性材料的制备

权利要求书

1.二次铝电池正极活性材料硫化聚乙炔的制备方法，其特征在于：该方法有以下步骤：(1)聚乙炔的制备：以含氢聚卤代烯烃为原料与碱在有机溶剂中反应，反应温度为15-30℃，时间为1-10h，脱除其中的卤化氢制备聚乙炔；上述的有机溶剂为乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基丙酰胺、二甲基亚砜等及其混合溶剂中的任一种；上述的脱除卤化氢所用碱为KOH、NaOH、NH₃中的任一种，(2)硫化聚乙炔的制备：将聚乙炔与单质硫以1∶1-10质量比均匀混合后，在氩气保护下，50-400℃加热0.5-10h，制得硫化聚乙炔。

2.如权利要求1所述的正极活性材料硫化聚乙炔的制备方法，上述的含氢聚卤代烯烃为聚偏氟乙烯、聚1，2-二氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯以及它们的共聚物和共混物中的任一种；其特征在于：该方法有以下步骤：(1)聚乙炔的制备：将5-15g聚氯乙烯(PVC)缓慢加入到200-300ml KOH的乙醇饱和溶液与150-250ml四氢呋喃的混合溶液中，在氩气保护下，在15-30℃温度下，反应1-7h，用2M的盐酸溶液将反应液中和至中性后，将产物过滤水洗至无氯离子，再用丙酮洗涤至滤液无色，室温下真空烘干，产物为黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制备：将聚乙炔与单质硫粉末以质量比为1∶1-5，加酒精球磨混合1.5-2.5小时，取出后放入真空干燥箱内85-95℃烘8-12小时；将材料于氩气流中加热，180-220℃保持1-3h，280-320℃保持2.5-3.5h；随炉冷却后出炉得到硫化聚乙炔。

3.如权利要求2所述的正极活性材料硫化聚乙炔的制备方法，其特征在于：该方法有以下步骤：(1)聚乙炔的制备：将10g聚氯乙烯(PVC)缓慢加入到250ml KOH的乙醇饱和溶液与200ml四氢呋喃的混合溶液中，在氩气保护下，在15-30℃温度下，反应3h，用2M的盐酸溶液将反应液中和至中性后，将产物过滤，水洗至无氯离子，再用丙酮洗涤至滤液无色，室温下真空烘干，产物为黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制备：将聚乙炔与单质硫粉末以质量比为1∶3，加酒精球磨混合2小时，取出后放入真空干燥箱内90℃烘10小时；将材料于氩气流中加热，200℃保持2h，300℃保持3h；随炉冷却后出炉得到硫化聚乙炔。

4.如权利要求2所述的正极活性材料硫化聚乙炔的制备方法，其特征在于：上述硫化聚乙炔有正式和反式两种结构，硫化聚乙炔中的n(S)∶n(C)大于1，其中n为包括1在内的自然数.

5.二次铝电池，其特征在于：该二次电池由以铝片、铝粉及其合金中的任一种为负极活性物质的负极，以硫化聚乙炔为正极活性物质的正极，有机或无机电解质溶液或聚合物电解质或固体电解质中任一种为电解质，隔膜，集流体，电池壳及引线组成。

6.如权利要求5所述二次铝电池，其特征在于：所述的二次铝电池是单层扣式、多层卷绕的圆柱形、多层折叠的方形以上这3种形式与规格中的任一种。