[发明专利]复合材料、其制备及其在电池中的用途

权利要求书

1.一种复合材料，其包含如下组分的反应产物：

(A)至少一种有机聚合物，

(B)硫，以及

(C)呈多晶型的碳，其包含至少60%sp²-杂化碳原子，

并且另外包含粒子或晶畴，所述粒子或晶畴包含经硫(B)填充的碳(C)。

2.根据权利要求1的复合材料，其中有机聚合物(A)选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚苯乙烯以及至少两种选自乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚单体的共聚物。

3.根据权利要求1或2的复合材料，其中有机聚合物(A)选自聚丙烯腈。

4.根据权利要求3的复合材料，其中反应后存在至少部分呈式I环化产物形式的聚丙烯腈(A)：

5.根据权利要求1-4中任一项的复合材料，其中碳(C)选自炭黑。

6.根据权利要求1-5中任一项的复合材料，其中聚丙烯腈(A)在反应前的平均分子量M_w为50000-250000g/mol。

7.根据权利要求1-6中任一项的复合材料，其进一步包含黏合剂(D)。

8.根据权利要求1-7中任一项的复合材料，其额外包含未与聚丙烯腈(A)和硫反应的炭黑。

9.一种电池，其包含至少一个由或使用根据权利要求1-8中任一项的复合材料制备的电极。

10.根据权利要求9的电池，其进一步包含至少一个包含金属锂的电极。

11.根据权利要求9或10的电池，其包含至少一种选自聚合物、环醚或非环醚、非环状或环状缩醛以及环状或非环状有机碳酸酯的非水溶剂。

12.一种制备复合材料的方法，其包括使如下组分在150-400°C的温度下相互反应：

(A)至少一种有机聚合物，

(B)硫，以及

(C)呈多晶型的碳，其包含至少60%sp²-杂化碳原子。

13.一种制备根据权利要求1-8中任一项的复合材料的方法，其包括使如下组分在150-400°C的温度下相互反应：

(A)至少一种有机聚合物，

(B)硫，以及

(C)呈多晶型的碳，其包含至少60%sp²-杂化碳原子。

14.根据权利要求12或13的方法，其中有机聚合物(A)选自聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚苯乙烯以及至少两种选自乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚单体的共聚物。

15.根据权利要求12-14中任一项的方法，其中有机聚合物(A)选自聚丙烯腈。

16.根据权利要求9-11中任一项的电池在汽车、飞机、船舶或固定能量储存中的用途。