[发明专利]锂离子电池电极活性物质及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池电极活性物质，包括硫化聚并吡啶及包覆于该硫化聚并吡啶表面的导电聚合物，该硫化聚并吡啶包括聚并吡啶基体及分散在该聚并吡啶基体中的硫。

2.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质，其特征在于，该硫为单质硫或多硫基团S_x，x=1~8，该多硫基团与该聚并吡啶基体通过共价键结合，该单质硫为均匀分散在该聚并吡啶基体中的单质硫粒子，每个单质硫粒子为一个硫分子S₈或硫原子簇S_x。

3.如权利要求1所述的锂离子电池电极活性物质，其特征在于，该导电聚合物为聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚氧乙烯、聚并苯，聚噬吩、聚苯撑、聚苯撑乙烯和聚双炔中的一种或多种。

4.一种锂离子电池电极活性物质的制备方法，其包括：

制备硫化聚并吡啶，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℃温度范围烧结该混合物，得到一含硫复合材料；及

从该含硫复合材料中至少部分去除所述烧结步骤中未反应的单质硫；以及

将导电聚合物包覆于该硫化聚并吡啶表面。

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，该烧结的步骤为在密闭环境的保护气氛中在320℃至400℃温度范围烧结该混合物。

6.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，该至少部分去除所述烧结步骤中未反应的单质硫的步骤为在真空中将该含硫复合材料加热至单质硫的升华温度以上。

7.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，该至少部分去除所述烧结步骤中未反应的单质硫的步骤为将该含硫复合材料在液相介质中与单质硫的还原剂反应。

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，该单质硫的还原剂为硼氢化钾或水合肼。

9.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，该单质硫与聚丙烯腈的质量比为1:2至10:1。

10.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，该导电聚合物包覆于该硫化聚并吡啶表面的步骤为将硫化聚并吡啶、导电聚合物单体、氧化剂及表面活性剂在液相介质中均匀混合，并使导电聚合物单体在该液相介质中发生聚合反应，从而在该硫化聚并吡啶表面原位聚合，生成导电聚合物包覆层。

11.如权利要求10所述的锂离子电池电极活性物质的制备方法，其特征在于，在该均匀混合的过程中进一步加入掺杂剂。