[发明专利]正极混合材料以及其制造方法

说明书

本发明涉及正极混合材料以及其制造方法。本公开内容的课题在于，制造一种可增大硫电池的充放电容量的正极混合材料。在本公开内容中，通过提供正极混合材料以及其制造方法从而解决上述课题，所述正极混合材料以及其制造方法为用于硫电池的正极混合材料及其制造方法，其特征在于，通过将如下原料混合物进行机械研磨处理而进行制作，所述原料混合物包含：Li₂S以及M_xS_y(M选自P、Si、Ge、B、Al或Sn，x以及y是根据M的种类而赋予与S的电中性的整数)、包含单质硫的正极活性材料、以及包含碳材料的导电助剂。

技术领域

本公开内容公开了一种用于硫电池的正极混合材料以及其制造方法。

背景技术

随着近年个人电脑、摄像机以及手机等信息关联设备、通信设备等的急速普及，用作其电源的电池的开发受到了重视。另外，在汽车产业界等中，也正在推进着电动汽车用或者混合动力汽车用的高输出功率且高容量的电池的开发。

正在推进着使用了硫作为正极活性材料的硫电池的开发。硫具有如下特征：理论容量为1675mAh/g，非常高。另外，在硫电池领域中进行了提高硫的利用率、增加硫电池的充放电容量的尝试。在专利文献1中公开了一种正极混合材料，其包含Li₂S-P₂S₅系固体电解质、正极活性材料(其为单质硫)、以及导电材料(其为碳材料)。在专利文献1中记载了一种正极混合材料以及使用该正极混合材料的全固体型锂硫电池，所述正极混合材料通过如下方式制作：使用(a)预先通过行星球磨机处理而制作出的Li₂S-P₂S₅系硫化物固体电解质，或者以Li₂S与红磷、硫为起始原料并且预先使用行星球磨机制作出的硫化物固体电解质作为固体电解质，(b)硫作为正极活性材料，以及(c)科琴黑作为导电助剂，并且利用行星式球磨机将(a)-(c)进行混合。

另外在专利文献2中记载了一种正极混合材料的制造方法，其中，以硫、乙炔黑、以及预先使用行星式球磨机制作出的80Li₂S-20P₂S₅硫化物固体电解质为起始原料，并且通过机械研磨从而制作正极混合材料。

此外，在专利文献3中记载了一种正极混合材料的制作方法，所述方法基于如下的工序：

工序(1)，其中，将(A)硫或其放电产物、(B)以Li₂S与P₂S₅为起始原料(Li₂S：P₂S₅＝65：35的组成比(摩尔比))并且预先使用行星式球磨机制作出的硫界面反应提高剂、(C)导电材料进行混合；以及

工序(2)，其中，将预先使用行星式球磨机制作出的80Li₂S-20P₂S₅硫化物固体电解质与由工序(1)获得的混合物进行混合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5445809号公报

专利文献2：日本特开2011-181260号公报

专利文献3：日本特开2014-160572号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在现有技术中，硫的利用率没有充分地提高，进一步要求增大硫电池的充放电容量。本公开内容鉴于上述实情而完成，主要目的在于提供一种正极混合材料以及其制造方法，其可提高硫的利用率并且可增大硫电池的充放电容量。

用于解决课题的手段