[發(fā)明專利]正極及鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210281927.8
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN103579633A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何向明;王莉;李建軍;高劍
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/60;H01M4/137;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池正極，其包括：

正極集流體；以及

正極材料層，該正極材料層設(shè)置在該正極集流體至少一表面，該正極材料層包括正極活性材料，

其特征在于，該正極活性材料包括硫化聚并吡啶，該硫化聚并吡啶包括聚并吡啶基體及分散在該聚并吡啶基體中的硫，該正極集流體包括聚合物基底及覆蓋于該聚合物基底靠近該正極材料層的表面的石墨烯層。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該石墨烯層為一個連續(xù)的石墨烯片或相互搭接多個石墨烯片。

3.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該石墨烯層僅由石墨烯組成。

4.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該石墨烯層的厚度為0.8納米至5微米。

5.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該聚合物基底的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物中的至少一種。

6.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該正極集流體進(jìn)一步包括一用于與外部電路電連接的極耳，該極耳與該石墨烯層直接接觸從而實現(xiàn)電連接。

7.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該硫為多硫基團(tuán)S_x，其中x為1至8之間的整數(shù)，該多硫基團(tuán)與該聚并吡啶基體通過共價鍵結(jié)合。

8.如權(quán)利要求7所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該硫化聚并吡啶包括一結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)式為：

，，，或，

其中，n、n1及n2均為大于1的整數(shù)，m及y均為大于0的整數(shù)。

9.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該硫為單質(zhì)硫。

10.如權(quán)利要求9所述的鋰離子電池正極，其特征在于，該單質(zhì)硫為分散的單質(zhì)硫粒子，該每個單質(zhì)硫粒子為一個硫分子S₈或硫原子簇S_x，其中x為1至7之間整數(shù)，該單質(zhì)硫粒子均勻分散在該聚并吡啶基體中。

11.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極，其特征在于，在該硫化聚并吡啶中硫的質(zhì)量百分含量小于或等于42%。

12.一種鋰離子電池正極，其包括：

正極集流體，該正極集流體包括聚合物基底及覆蓋于該聚合物基底表面的石墨烯層；以及

正極活性材料設(shè)置在該石墨烯層表面，該正極活性材料包括硫化聚并吡啶，該硫化聚并吡啶包括聚并吡啶基體及分散在該聚并吡啶基體中的硫。

13.一種鋰離子電池，包括如權(quán)利要求1-12中任意一項所述的鋰離子電池正極。

14.如權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其特征在于，該鋰離子電池的恒流充放電的放電截止電壓為0V（相對鋰）。

15.如權(quán)利要求13所述的鋰離子電池，其特征在于，該鋰離子電池進(jìn)一步包括負(fù)極以及電解質(zhì)，該正極與負(fù)極間隔設(shè)置，該電解質(zhì)設(shè)置在該正極與負(fù)極之間，該負(fù)極包括負(fù)極集流體及負(fù)極材料層，該負(fù)極材料層設(shè)置在該負(fù)極集流體至少一表面。

16.如權(quán)利要求15所述的鋰離子電池，其特征在于，該電解質(zhì)為固體電極質(zhì)膜，該固體電解質(zhì)膜與該正極及負(fù)極層疊設(shè)置，并設(shè)置在該正極材料層及該負(fù)極材料層之間。