[发明专利]锂离子电池电极活性物质的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池电极活性物质的制备方法，其包括：

将单质硫与聚丙烯腈混合，形成一混合物；

在真空或保护气氛中250℃至500℃温度范围加热该混合物，得到一含硫复合材料；以及

将该含硫复合材料在液相介质中与单质硫的还原剂反应，从而部分去除该含硫复合材料中的硫，得到硫化聚并吡啶。

2.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该单质硫的还原剂为硼氢化钾或水合肼。

3.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该单质硫与聚丙烯腈的质量比为1:2至10:1。

4.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该将含硫复合材料在液相介质中与单质硫的还原剂反应的步骤包括以下步骤：

将该含硫复合材料放入一盛有该液相介质的容器中；

通过机械搅拌或超声振荡将该含硫复合材料在该液相介质中进行均匀分散；

向该容器中加入该单质硫的还原剂，并继续机械搅拌或超声振荡，使该还原剂溶解于该液相介质中并与该含硫复合材料进行反应；以及

将得到的硫化聚并吡啶从该液相介质中分离提纯。

5.如权利要求4所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，在机械搅拌或超声振荡的同时加热该液相介质，该加热温度为90℃至150℃。

6.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该将含硫复合材料在液相介质中与单质硫的还原剂反应的步骤包括以下步骤：

将该含硫复合材料及该还原剂一并放入一盛有该液相介质的容器中；

通过机械搅拌或超声振荡将该含硫复合材料在该液相介质中进行均匀分散的同时使该还原剂溶解于该液相介质中并与该含硫复合材料进行反应；以及

将得到的硫化聚并吡啶从该液相介质中分离提纯。

7.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，进一步包括步骤：将所述硫化聚并吡啶中的多硫基团S_x电化学还原成单质硫。

8.如权利要求7所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该电化学还原的电位为1.75V至1.7V（对Li⁺/Li）。

9.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该保护气氛为惰性气体及氮气中的至少一种。

10.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该加热混合物的步骤在密闭环境中进行。

11.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该硫化聚并吡啶中硫的质量百分含量小于或等于41%。

12.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该加热混合物的温度范围为320℃至400℃。

13.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该硫化聚并吡啶包括多硫基团S_x及聚并吡啶基体，该多硫基团与该聚并吡啶基体通过共价键结合，其中x为1至8之间的整数。

14.如权利要求13所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，该硫化聚并吡啶包括一结构单元，该结构单元的结构式为：

，，，或，

其中，n、n1及n2均为大于1的整数，m及y均为大于0的整数。