[发明专利]自立膜型锂二次电池用正极材料、其制备方法以及包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种自立膜形式的锂二次电池用正极材料，其中所述正极材料含有含碳的硫熔体。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述含碳的硫熔体呈多孔碳材料分散在所述硫熔体中的形式。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述含碳的硫熔体由50重量％至80重量％的硫和20重量％至50重量％的多孔碳材料组成。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述正极材料内部的胶粘强度是10gf/cm以上。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述多孔碳材料是选自如下中的至少一种：石墨；石墨烯；选自丹卡黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和热裂法炭黑中的炭黑；选自单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(MWCNT)中的碳纳米管(CNT)；选自石墨纳米纤维(GNF)、碳纳米纤维(CNF)和活性炭纤维(ACF)中的碳纤维；以及活性炭。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述正极材料的孔隙率是68％以下。

7.一种制备锂二次电池用正极材料的方法，所述方法包括如下步骤：

(S1)将硫与多孔碳材料混合；

(S2)将步骤(S1)中形成的混合物热处理；以及

(S3)通过将步骤(S2)中形成的硫-碳复合物填充在容器中，然后加压，形成含碳的硫熔体。

8.根据权利要求7所述的制备锂二次电池用正极材料的方法，其中所述热处理在130℃至170℃下进行。

9.根据权利要求7所述的制备锂二次电池用正极材料的方法，其中所述加压在0.8MPa至15MPa的压力下进行。

10.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

包含权利要求1至6中任一项所述的正极材料的正极；

包含锂金属或锂合金的负极；

置于所述正极和所述负极之间的隔膜；以及

浸渗所述正极、所述负极和所述隔膜的电解液。

11.根据权利要求10所述的锂二次电池，其中所述锂二次电池是锂-硫二次电池。

12.根据权利要求10所述的锂二次电池，其中所述正极的负载量是3.0mAh/cm²至5.0mAh/cm²。