[發明專利]鋰磷二次電池

無效

• 申請號: 201110147502.3
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102244288A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 高學平;葉世海;王永龍;李國然;趙倩倩;李國春
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M4/36;H01M4/139
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰磷二次電池，包括正極、負極以及電解液，其特征在于：

正極含有磷元素作為活性物質，磷元素為單質磷、固體Li₃P_n(n≥1)或者是多聚磷化物；

負極活性物質為金屬鋰或鋰金屬合金。

2.根據權利要求1所述的鋰磷二次電池，其特征在于：正極活性材料為單質磷、磷與導電碳材料復合物或者是磷與導電聚合物的復合物。

3.根據權利要求2所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的導電碳材料是天然石墨、人造石墨、碳納米管、石墨烯、乙炔黑、炭黑或超級活性炭；導電聚合物是聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。

4.根據權利要求2所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的磷與導電碳材料復合物中磷與碳原料的質量比為1∶4-1∶4。

5.根據權利要求2所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的磷與導電聚合物的復合物中磷與聚合物單體的原料的質量比為1∶4-1∶4。

6.根據權利要求1所述的鋰磷二次電池，其特征在于：電解液包括電解質鋰鹽和單一的有機溶劑或具有至少兩種組份的混合有機溶劑。

7.根據權利要求1所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的電解質鋰鹽是LiClO₄、LiPF₆，、LiTFSI、LiBF₄或LiAsF₆等。

8.根據權利要求1所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的有機溶劑是碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸丙烯酯，碳酸二丙酯，碳酸亞丙酯，碳酸亞乙酯，碳酸亞乙烯酯，二甲氧基乙烷，二乙氧基乙烷，二氧戊環、乙二醇二甲醚，四甘醇二甲醚，四氫呋喃，以及咪唑類，或季銨鹽類的離子液體。

9.根據權利要求2所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的磷與導電碳材料復合物正極材料的制備方法是將單質磷和與多孔碳材料在球磨罐中球磨1-10h，轉速為200-400轉/min，得到多孔碳負載磷復合正極材料；或將單質磷和與多孔碳材料置于惰性氣體保護的反應罐中，升溫至400-500℃，恒溫2-6h，降溫至260℃，恒溫2-10h，得到多孔碳負載磷復合正極材料。

10.根據權利要求2所述的鋰磷二次電池，其特征在于：所述的磷與導電聚合物的復合物正極材料的制備方法是將單質磷和與聚合物在球磨罐中球磨1-10h，轉速為200-400轉/min，得到聚合物負載磷復合正極材料；或

將單質磷分散于水和乙醇或水和丙酮混合溶劑中，然后引入氧化劑三氯化鐵或過硫酸銨和鹽酸，攪拌使其溶解，然后超聲0.5-2h使單質磷分散均勻，然后加入聚合物單體，待其聚合，離心，用水、乙醇洗滌，即得到導電聚合物負載磷復合正極材料；所述的聚合物單體為苯胺、吡咯或噻吩。