[发明专利]在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法

说明书

本发明公开了一种在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法，包括如下步骤：1）制备正极材料；2）将所述正极材料组装为电池；3）在所述电池第一圈放电时，将所述电池以第一圈放电电流放电；4）在所述电池第一圈充电时，以大于所述第一圈放电电流的第一圈充电电流对所述电池进行充电；5）在所述电池使用过程中，始终保持以大于所述第一圈放电电流的循环工作电流使用所述电池。本发明的在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法，能够提高电极材料循环稳定性的同时提升电池内部快速进行充放电的能力。

技术领域

本发明涉及一种硫基、硒基电池正极电极材料的制备方法，具体的为一种在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法。

背景技术

伴随着人类生产力的不断进步，石化能源逐渐走向了枯竭，重新寻求一种新型的大能量密度的储能设备越来越成为人们迫切的需求。其中，以硫/硒基作为电池材料正极的电池作为极具潜力和发展前途的未来洁净能源储能设备，正在以日新月异的速度发生着技术的革新。但是硫/硒基电池的发展受限于其自身特有的特性，即在反应过程中，电极材料会生成可溶解性的硫/硒基化物，会在电池内部形成穿梭效应，不仅会因为活性材料的溶解扩散流失而导致电池容量和库伦效率下降，而且硫/硒基化物还会在负极（锂，钠或者钾）表面被还原致使负极无法提供足够的电化学活性界面扩散出金属离子，最终导致电池电化学失活。

然而，制约硫/硒基作为电池的正极材料的因素众多，比如反应过程中活性物质体积变化、硫/硒等活性物质导电性差等，其中以硫/硒基电池不能像锂离子电池一样可以在正极材料表面形成稳定的固液界面尤为重要，因为没有稳定的固液界面的存在，所以硫/硒基正极材料在循环过程中会随着反应的进行，正极结构及表面不断地变化，导致活性物质不断地流失最终致使电池容量、循环寿命和库伦效率等迅速衰减。因此在硫/硒基电池正极表面构建稳定的固液界面对提高电池的循环稳定性起到至关重要的作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法，能够提高电极材料循环稳定性的同时提升电池内部快速进行充放电的能力。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种在硫基、硒基电池正极表面构建稳定固态界面的方法，包括如下步骤：

1）制备正极材料；

2）将所述正极材料组装为电池；

3）在所述电池第一圈放电时，将所述电池以第一圈放电电流放电；

4）在所述电池第一圈充电时，以大于所述第一圈放电电流的第一圈充电电流对所述电池进行充电；

5）在所述电池使用过程中，始终保持以大于所述第一圈放电电流的循环工作电流使用所述电池。

进一步，所述正极材料中的活性物质采用单质硫或单质硒或硫化物或硒化物。

进一步，所述正极材料中含有导电物质或具有化学极化作用的物质。

进一步，所述导电物质采用碳材料、金属氧化物或导电聚合物。

进一步，所述具有化学极化作用的物质采用C₃N₄。

进一步，所述电池的阴极材料为碱性金属或碱性金属的衍生物。

本发明的有益效果在于：