[发明专利]制造硫电极的方法

权利要求书

1.一种制造硫电极的方法，所述方法包括：

提供一种电极，所述电极包括：

集电器，所述集电器具有第一表面；以及

硫基主体材料，所述硫基主体材料被施加到所述集电器的所述第一表面，其中所述硫基主体材料包含一种或多种硫化合物、一种或多种导电碳材料和一种或多种粘合剂；以及

使用激光或电子束在所述硫基主体材料内形成多个通道，其中所述多个通道限定多个主体材料柱，每个柱具有一个或多个外表面，所述一个或多个外表面与从所述集电器的第一表面向外延伸的所述通道中的一个或多个连续。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成多个通道包括形成多个交叉通道。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，多个主体材料柱在集电器的第一表面上具有小于1毫米的平均集电器占有面积直径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，多个通道具有小于100微米的平均厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个主体材料柱中的每一个的所述一个或多个外表面中的每一个限定热影响区，所述热影响区从相应的外表面向内延伸，并且具有比在形成所述多个通道之前的相应主体材料柱的硫的平均浓度高的硫浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成多个通道包括形成从所述硫基主体材料的顶表面延伸到所述集电器的第一表面的多个通道。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硫电极的主体材料的孔隙率小于55％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种硫化合物包括硫、S₈、Li₂S₈、Li₂S₆、Li₂S₄、Li₂S₂或Li₂S以及它们的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种导电碳包括导电炭黑、高表面积碳、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯、气相生长碳纤维以及它们的组合。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一种或多种导电碳包括乙炔黑、活性炭以及它们的组合。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体材料包含45％至80％的硫化合物、9％至45％的导电碳和2％至10％的粘合剂。

12.一种制造硫阴极的方法，所述方法包括：

将硫基主体材料施加到集电器的第一表面，其中所述硫基主体材料包含一种或多种硫化合物、一种或多种导电碳材料和一种或多种粘合剂；

使用激光或电子束在所述硫基主体材料内形成多个通道，其中所述多个通道限定多个主体材料柱，每个柱具有一个或多个外表面，所述一个或多个外表面与从所述集电器的所述第一表面向外延伸并与所述集电器的所述第一表面基本上垂直的所述通道中的一个或多个连续；并且

修整所述集电器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述硫基主体材料施加到所述集电器的第一表面包括：形成主体材料浆料；将所述主体材料浆料施加到所述集电器的所述第一表面；以及

固化所述主体材料浆料。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括将所述硫基主体材料施加到所述集电器的第二表面。

15.根据权利要求12所述的方法，形成多个通道包括形成多个交叉通道。