[发明专利]锂铌硫化物的制备方法和应用

权利要求书

1.一种锂铌硫化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在无氧条件下，按照Li_xNbS₂的化学计量比称取硫化锂、单质铌和单质硫，研磨混匀0.5～3小时，压制成反应前驱体，其中，0<x≤1；

在无氧条件下，将所述反应前驱体进行热处理，所述热处理的步骤为将所述反应前驱体于10～30小时升温至650～750℃，保温10～20小时，然后于20～40小时降温至200～350℃；

将所述热处理后的反应前驱体置于空气中淬火，淬火后在无氧条件下研磨0.5～2小时，得到分子式为Li_xNbS₂的锂铌硫化物。

2.如权利要求1所述的锂铌硫化物的制备方法，其特征在于，所述称取的单质硫的量相对按Li_xNbS₂的化学计量比的量过量1～10wt.%。

3.如权利要求1所述的锂铌硫化物的制备方法，其特征在于，所述压制成反应前驱体的操作为：

将所述研磨混匀后的硫化锂、单质铌和单质硫置于模具中，在1～10吨的压力下压制，得到所述反应前驱体。

4.如权利要求1所述的锂铌硫化物的制备方法，其特征在于，所述热处理的步骤具体为：在无氧条件下，将所述反应前驱体放入一端开口的石英管中，然后在所述石英管的开口端套入带有阀门的橡胶管，关闭所述阀门，将所述套有橡胶管的石英管接入抽真空的装置中，打开所述阀门对所述石英管进行抽真空，再将所述石英管烧软、封口，将封口后的石英管放入马弗炉中于10～30小时升温至650～750°C，保温10～20小时，然后于20～40小时降温至200～350°C。

5.如权利要求4所述的锂铌硫化物的制备方法，其特征在于，对所述石英管进行抽真空使所述石英管内部的真空度为0.01～0.07托。

6.一种锂铌硫化物电极片，其特征在于，所述锂铌硫化物电极片的材料包括乙炔黑、粘接剂以及权利要求1～5任一项所述的制备方法得到的锂铌硫化物，所述锂铌硫化物、乙炔黑和粘接剂的质量比为65～80：30～15：3～10。

7.一种锂铌硫化物电极片的制备方法，其特征在于，将乙炔黑及权利要求1～5任一项所述的制备方法得到的锂铌硫化物，研磨混匀0.25～2小时，加入粘接剂研磨0.5～2小时，压块，切割，得到锂铌硫化物电极片；其中，所述锂铌硫化物、乙炔黑和粘接剂的质量比为65～80：30～15：3～10。

8.如权利要求7所述的锂铌硫化物电极片的制备方法，其特征在于，所述粘接剂选自聚四氟乙烯及聚偏氟乙烯中的至少一种。

9.一种锂电子电池，其特征在于，包括电池壳体、隔膜、脱嵌锂材料、电解液和权利要求7或8所述的锂铌硫化物电极片，所述锂铌硫化物电极片、隔膜、脱嵌锂材料和电解液收容于所述电池壳体内。

10.如权利要求9所述的锂电子电池，其特征在于，

所述隔膜为单层的聚乙烯微孔膜、单层的聚丙烯微孔膜、多层复合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜或无纺布；

所述脱嵌锂材料选自钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、中间相碳纤维、软碳、硬碳及钛酸锂中至少一种；

所述电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂；其中，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺基锂、双草酸硼酸锂、草酸双氟硼酸锂、高氯酸锂及二全氟烷基三氟磷酸锂中的至少一种，所述非水溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯及丙酸丙酯其中的至少一种；所述添加剂选自固体电解质界面成膜添加剂、防过充添加剂、阻燃添加剂和高压添加剂中的至少一种。