[發明專利]一種二次鋁電池及其正極活性材料的制備

有效

• 申請號: 200910176910.4
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101662020A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 趙宇光;黃兆豐
• 申請（專利權）人: 無錫歐力達新能源電力科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/60;H01M10/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 鮑夢熊

1.二次鋁電池正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于：該方法有以下步驟：(1)聚乙炔的制備：以含氫聚鹵代烯烴為原料與堿在有機溶劑中反應，反應溫度為15-30℃，時間為1-10h，脫除其中的鹵化氫制備聚乙炔；上述的有機溶劑為乙醇、甲醇、異丙醇、丙酮、丁酮、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基丙酰胺、二甲基亞砜等及其混合溶劑中的任一種；上述的脫除鹵化氫所用堿為KOH、NaOH、NH₃中的任一種，(2)硫化聚乙炔的制備：將聚乙炔與單質硫以1∶1-10質量比均勻混合后，在氬氣保護下，50-400℃加熱0.5-10h，制得硫化聚乙炔。

2.如權利要求1所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，上述的含氫聚鹵代烯烴為聚偏氟乙烯、聚1，2-二氯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯以及它們的共聚物和共混物中的任一種；其特征在于：該方法有以下步驟：(1)聚乙炔的制備：將5-15g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到200-300ml?KOH的乙醇飽和溶液與150-250ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護下，在15-30℃溫度下，反應1-7h，用2M的鹽酸溶液將反應液中和至中性后，將產物過濾水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備：將聚乙炔與單質硫粉末以質量比為1∶1-5，加酒精球磨混合1.5-2.5小時，取出后放入真空干燥箱內85-95℃烘8-12小時；將材料于氬氣流中加熱，180-220℃保持1-3h，280-320℃保持2.5-3.5h；隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。

3.如權利要求2所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于：該方法有以下步驟：(1)聚乙炔的制備：將10g聚氯乙烯(PVC)緩慢加入到250ml?KOH的乙醇飽和溶液與200ml四氫呋喃的混合溶液中，在氬氣保護下，在15-30℃溫度下，反應3h，用2M的鹽酸溶液將反應液中和至中性后，將產物過濾，水洗至無氯離子，再用丙酮洗滌至濾液無色，室溫下真空烘干，產物為黑色粉末聚乙炔；(2)硫化聚乙炔的制備：將聚乙炔與單質硫粉末以質量比為1∶3，加酒精球磨混合2小時，取出后放入真空干燥箱內90℃烘10小時；將材料于氬氣流中加熱，200℃保持2h，300℃保持3h；隨爐冷卻后出爐得到硫化聚乙炔。

4.如權利要求2所述的正極活性材料硫化聚乙炔的制備方法，其特征在于：上述硫化聚乙炔有正式和反式兩種結構，硫化聚乙炔中的n(S)∶n(C)大于1，其中n為包括1在內的自然數.

5.二次鋁電池，其特征在于：該二次電池由以鋁片、鋁粉及其合金中的任一種為負極活性物質的負極，以硫化聚乙炔為正極活性物質的正極，有機或無機電解質溶液或聚合物電解質或固體電解質中任一種為電解質，隔膜，集流體，電池殼及引線組成。

6.如權利要求5所述二次鋁電池，其特征在于：所述的二次鋁電池是單層扣式、多層卷繞的圓柱形、多層折疊的方形以上這3種形式與規格中的任一種。