[发明专利]电容器辅助锂-硫电池组

权利要求书

1.包括两个或更多个电池的电容器辅助的锂-硫电池组，其中每个电池包括至少两个电极，其选自：

包含含硫电活性材料的第一电极；

包含负电活性材料的第二电极；

包含正电容器活性材料的第一电容器电极；和

包含负电容器活性材料的第二电容器电极，其中每个电极与集流体表面相邻设置，并且隔离件设置在相邻电极之间，以便在第一与第二电极、第一电极与第二电容器电极、第二电极与第一电容器电极以及第一与第二电容器电极之间提供电分离，其中两个或更多个电池之一包括所述第一电极与所述第二电极，并且没有电池包括第一电极与第一电容器电极二者或第二电极与第二电容器电极二者。

2.权利要求1的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述第一电极进一步包含硫基质材料。

3.权利要求2的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述第一电极包含大于或等于大约20重量%至小于或等于大约98重量%的含硫电活性材料，和大于或等于大约2重量%至小于或等于大约60重量%的硫基质材料。

4.权利要求2的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述硫基质材料选自：碳纳米管、无定形碳、多孔碳、碳纳米纤维、碳球、碳纳米笼、石墨烯、氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯、掺杂碳、聚苯胺（PAN）、聚吡咯（PPy）、聚噻吩（Pt）、聚苯胺（PAni）、聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS）、TiO₂、SiO₂、CoS₂、Ti₄O₇、CeO₂、MoO₃、V₂O₅、SnO₂、Ni₃S₂、MoS₂、FeS、VS₂、TiS₂、TiS、CoS₂、Co₉S₈、NbS、VN、TiN、Ni₂N、CrN、ZrN、NbN、TiC、Ti₂C、B₄C、Ni基-MOF、Ce基-MOF、聚吡咯/石墨烯、氮化钒/石墨烯、MgB₂、TiCl₂、磷烯、C₃B、Li₄Ti₅O₁₂及其组合。

5.权利要求1的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述负电活性材料包含锂金属。

6.权利要求1的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述正电容器活性材料选自：活性炭、石墨烯、碳纳米管、其它多孔碳材料、导电聚合物及其组合，并且其中所述负电容器活性材料选自：锂化活性炭、锂化软质碳、锂化硬质碳、锂化金属氧化物、锂化金属硫化物及其组合。

7.权利要求1的电容器辅助的锂-硫电池组，其中每个电池包括所述第一电极与所述第二电极，并且其中每个电池进一步包括至少一个具有大于或等于大约0.1 µm至小于或等于大约100 µm的厚度的电容器基中间层。

8.权利要求7的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述至少一个电容器基中间层设置在第一电极与隔离件之间，其中所述至少一个电容器基中间层包含正电容器活性材料，其中所述正电容器活性材料选自：活性炭、石墨烯、碳纳米管、其它多孔碳材料、导电聚合物及其组合。

9.权利要求7的电容器辅助的锂-硫电池组，其中至少一个电容器基中间层设置在第二电极与隔离件之间，其中所述至少一个电容器基中间层包含负电容器活性材料，其中所述负电容器活性材料选自：锂化活性炭、锂化软质碳、锂化硬质碳、锂化金属氧化物、锂化金属硫化物及其组合。

10.权利要求7的电容器辅助的锂-硫电池组，其中所述至少一个电容器基中间层包括第一电容器基层和第二电容器基层，其中所述第一电容器基层设置在第一电极与隔离件之间，并且所述第二电容器基中间层设置在第二电极与隔离件之间，并且其中所述第一电容器基层是正电容器基层，且所述第二电容器基中间层是负电容器基层。