[发明专利]用于锂硫电池的正极材料及包含其的锂硫电池在审

专利信息
申请号: 201711010627.5 申请日: 2017-10-25
公开(公告)号: CN109713236A 公开(公告)日: 2019-05-03
发明(设计)人: 马丽 申请(专利权)人: 蔚来汽车有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/052
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 段菊兰;杨思捷
地址: 中国香港中环夏悫道*** 国省代码: 中国香港;81
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摘要:
搜索关键词: 锂硫电池 正极材料 正极 负极 安全性能 循环寿命 不可逆 电解液 金属锂 硫电池 碳结构 锂离子 大孔 硅碳 隔膜 制备 配合
【权利要求书】:

1.一种用于锂硫电池正极材料的含锂不可逆材料修饰的大孔碳,其特征在于,所述含锂不可逆材料负载在所述大孔碳的孔道中,所述大孔碳的孔径为2-100nm,所述含锂不可逆材料的质量占所述含锂不可逆材料修饰的大孔碳总重量的1-30%。

2.根据权利要求1所述的含锂不可逆材料修饰的大孔碳,其特征在于,所述含锂不可逆材料选自Li2CuO2和Li2MoO3

3.制备权利要求1或2所述的含锂不可逆材料修饰的大孔碳的方法,其特征在于,其包括:将聚糖树脂在大孔碳造孔模板材料和含锂不可逆材料存在下碳化,然后将碳化产物洗涤并干燥以得到含锂不可逆材料修饰的大孔碳。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,按照如下制备聚糖树脂:将水溶性单糖或多糖溶于水中,使所得溶液在70-100℃下聚合0.5-2小时,形成聚糖树脂。

5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述聚糖树脂:大孔碳造孔模板材料:含锂不可逆材料的质量比为1∶1∶0.1-0.5。

6.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述大孔碳造孔模板材料为亲水性纳米碳酸钙,所述含锂不可逆材料为纳米含锂不可逆材料,并且按照如下进行碳化:将亲水性纳米碳酸钙和纳米含锂不可逆材料与聚糖树脂形成悬浊液,将悬浊液干燥后,先在150-250℃下加入1-3小时,然后在600-900℃下加热4-6小时。

7.制备用于锂硫电池的正极材料的方法,其特征在于,其包括将单质硫负载到权利要求1或2所述的含锂不可逆材料修饰的大孔碳中。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括:将单质硫与所述含锂不可逆材料修饰的大孔碳均匀混合,抽真空后加热至70-90℃,使反应进行5-10小时以实现硫的负载,再将反应产物冷却至10-30℃,得到正极材料。

9.通过根据权利要求7或8所述的方法制备的用于锂硫电池的正极材料。

10.一种锂硫电池,其包括隔膜、正极、负极和电解液,其特征在于,所述正极采用上述正极材料制备。

11.根据权利要求10所述的锂硫电池,其特征在于,所述正极和负极分别设置在隔膜两侧形成三明治结构且正极和负极的电极材料侧朝向隔膜。

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