[发明专利]制备聚丙烯腈-硫-复合材料的方法

权利要求书

1.用于制备聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其包括下列方法步骤：

a) 先加入基质材料；

b) 任选地将硫加到所述基质材料中；

c) 将聚丙烯腈加到所述基质材料中，以制得由硫和聚丙烯腈组成的混合物；和

d) 使硫和聚丙烯腈发生反应。

2.权利要求1的方法，其中在方法步骤c) 中以大于或等于7.5∶1制备硫和聚丙烯腈的混合物。

3.权利要求1或2的方法，其中在方法步骤d) 中使聚丙烯腈与硫在大于或等于250℃，特别是在大于或等于450℃下进行反应。

4.权利要求1-3之一的方法，其中所述基质材料选自硫、硅化合物如二氧化硅、和/或碳变体。

5.权利要求1-4之一的方法，其中以尺寸为大于或等于100 nm至小于或等于50 μm的颗粒制备所述复合材料。

6.权利要求1-5之一的方法，其中该方法包括另一方法步骤：

e) 纯化所制得的复合材料。

7.权利要求6的方法，其中按方法步骤e) 的纯化通过索氏提取进行，特别是其中在使用有机溶剂下实施索氏提取。

8.权利要求1-7之一的方法，其中至少方法步骤d) 在惰性气体气氛下进行。

9.权利要求1-8之一的方法，其中在方法步骤c) 中将经环化的聚丙烯腈加入到基质材料中，其中该经环化的聚丙烯腈通过聚丙烯腈反应成经环化的聚丙烯腈而获得。

10.权利要求1-9之一的方法，其中在方法步骤d)中聚丙烯腈与硫在催化剂存在下发生反应。

11.用于制备电极的活性材料，特别是锂-硫-电池的阴极的活性材料的方法，该方法包括权利要求1-10之一的方法。

12.权利要求11的方法，其中该方法还包括方法步骤：

f) 将至少一种导电添加剂混入聚丙烯腈-硫-复合材料中，该添加剂特别选自炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管及其混合物。

13.权利要求11或12之一的方法，其中该方法还包括方法步骤：

g) 将至少一种粘合剂，特别是聚偏二氟乙烯和/或聚四氟乙烯混入聚丙烯腈-硫-复合材料中。

14.权利要求11至13之一的方法，其中

-  在方法步骤f) 和/或方法步骤g) 中使用大于或等于60重量%至小于或等于90重量%，特别是大于或等于65重量%至小于或等于75重量%，例如70重量%的聚丙烯腈-硫-复合材料，和/或

-  在方法步骤f) 中混入大于或等于0.1重量%至小于或等于30重量%，例如大于或等于5重量%至小于或等于20重量%的导电添加剂，和/或

-  在方法步骤g) 中混入大于或等于0.1重量%至小于或等于30重量%，例如大于或等于5重量%至小于或等于20重量%的粘合剂。

15.根据权利要求1-10之一制备的聚丙烯腈-硫-复合材料作为电极中，特别是锂-离子-电池的阴极中的活性材料的应用。