[发明专利]长循环寿命的锂硫固态电化学电池

摘要

在固态锂‑金属/基于硫的蓄电池电池中，对硫和聚硫化物的扩散的屏障被包括在阴极或分离器层中的离子导电电解质中或被用作阴极或分离器层中的离子导电电解质。在蓄电池的操作期间，屏障材料被安置以1)与产生的任何游离的硫或聚硫化锂类物质迅速地反应，形成稳定的碳‑硫键并且还防止硫或聚硫化物类物质的迁移，或2)防止元素硫或游离的聚硫化锂类物质的形成和扩散。无论硫/聚硫化物类物质的特性如何，都防止含硫物质免于扩散到阳极并且造成容量衰减和对离子流的较高的内部电阻。

主权项

1.一种电化学电池，包括：阴极，其包括：结合硫的环化的聚丙烯腈阴极活性材料；电子导电剂；以及第一聚合物电解质，其包含第一锂盐；其中所述结合硫的环化的聚丙烯腈、所述电子导电剂、以及所述第一聚合物电解质全部被混合在一起以形成所述阴极；阳极，其包括锂；以及分离器，其包括第二聚合物电解质和第二锂盐，所述分离器安置在所述阴极和所述阳极之间，所述分离器在所述阴极和所述阳极之间提供离子导电；其中所述第一聚合物电解质和所述第二聚合物电解质各自包括选自由以下组成的组的材料：聚醚类、聚胺类、聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚碳酸烷基酯类、聚腈类、聚硅氧烷类、聚磷腈类、聚烯烃类、聚二烯类、及其组合；以及其中所述第一聚合物电解质是液体。