[發(fā)明專利]鋰硫電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110274865.3
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN103000934A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳璞;卡贊姆·杰迪
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州寶時得電動工具有限公司;陳璞
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/0562
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰硫電池，包括正極，負(fù)極和電解質(zhì)，其特征在于：

所述正極包括正極集流體和參與電化學(xué)反應(yīng)的正極活性材料，所述正極活性材料含有硫基材料；

所述負(fù)極包括負(fù)極集流體和選自金屬鋰，鋰合金，鋰碳或硅基材料的負(fù)極活性材料；

選擇的所述硫基材料和所述硅基材料均不含鋰時，對所述正極或/和所述負(fù)極預(yù)嵌鋰處理；

所述電解質(zhì)為固態(tài)電解質(zhì)，設(shè)置于所述正極與負(fù)極之間，含有鋰超離子導(dǎo)體材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述硫基材料選自元素硫，Li₂S_n，有機硫化物和碳硫聚合物(C₂S_v)_m中的至少一種，其中，n≥1，2.5≤v≤50，m≥2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述硫基材料含有AB_xC_yD_z，其中A選自聚吡咯，聚丙烯腈，聚丙烯腈共聚物中的至少一種；B選自單質(zhì)硫；C選自碳基材料；D選自金屬氧化物；其中，1≤x≤20，0≤y＜1，0≤z＜1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池，其特征在于：y＝0，0＜z＜1。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池，其特征在于：0＜y＜1，0＜z＜1。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池，其特征在于：所述聚丙烯腈共聚物選自聚丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物，聚丙烯腈-聚吡咯共聚物中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池，其特征在于：所述碳基材料選自科琴碳黑，乙炔黑，活性炭，單壁碳納米管，多壁碳納米管及石墨烯中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池，其特征在于：所述金屬氧化物選自Mg_aNi_bO，MgO，NiO，V₂O₅，CuO，Mg_cCu_dO，La₂O₃，Zr₂O₃，Ce₂O₃以及Mn₂O_f中的至少一種，其中，0＜a＜1，0＜b＜1，a+b＝1；0＜c＜1，0＜d＜1，c+d＝1；f的取值為2或3或4或7。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述正極集流體選自銅箔，銅網(wǎng)，鋁箔，泡沫鎳，不銹鋼網(wǎng)中的一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述硅基材料選自單質(zhì)硅，硅合金，金屬包覆的硅，金屬摻雜的硅中的至少一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述鋰超離子導(dǎo)體選自鋰鑭鈦氧復(fù)合物，LISICON結(jié)構(gòu)的鋰超離子導(dǎo)體，NASICON結(jié)構(gòu)的鋰超離子導(dǎo)體，硫化結(jié)晶鋰超離子導(dǎo)體，石榴石結(jié)構(gòu)的鋰超離子導(dǎo)體，硫化物玻璃，氮磷酸鋰，硼氫化鋰，聚合物鋰超離子導(dǎo)體中的至少一種。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰硫電池，其特征在于：所述固態(tài)電解質(zhì)含有Li_hGe_iP_jS_k，其中，8≤h≤12，0.8≤i≤1.2，1.6≤j≤2.4，9.6≤k≤14.4。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋰硫電池，其特征在于：所述固態(tài)電解質(zhì)含有Li₁₀GeP₂S₁₂。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述鋰硫電池的構(gòu)造為圓筒形結(jié)構(gòu)或扣式結(jié)構(gòu)或板式結(jié)構(gòu)。