[發(fā)明專利]鋰硫電池的充電方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210396052.6
• 申請日: 2005-01-06
• 公開（公告）號: CN102969542A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·V·米克海利克
• 申請（專利權(quán)）人: 賽昂能源有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 范征

1.一種鋰-硫電化學(xué)電池的充電方法，所述方法包括：

(A)以恒定電流給電池提供電能；

(B)監(jiān)測充電期間的電壓；

(C)計(jì)算電壓隨時(shí)間的變化率(dV/dt)；和

(D)當(dāng)dV/dt值增加5倍以上時(shí)終止充電；

其中，所述電池包括：

(a)包含電化學(xué)活性含硫物質(zhì)的陰極；

(b)含鋰陽極；和

(c)非水電解質(zhì)，其中，所述電解質(zhì)包含：

(i)一種或多種非水溶劑，所述一種或多種非水溶劑包括選自無環(huán)醚、環(huán)醚、聚醚和砜中的一種或多種；和

(ii)一種或多種N-O添加劑，所述一種或多種N-O添加劑選自無機(jī)硝酸鹽、有機(jī)硝酸鹽、無機(jī)亞硝酸鹽、有機(jī)亞硝酸酯、有機(jī)硝基化合物和其它N-O化合物中的一種或多種，所述其它N-O化合物選自吡啶N-氧化物、烷基吡啶N-氧化物和四甲基哌啶N-氧化物。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)dV/dt值增加10倍以上時(shí)終止充電。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電解質(zhì)還包含一種或多種鋰鹽。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述一種或多種鋰鹽選自LiSCN、LiBr、LiI、LiC1O₄、LiAsF₆、LiSO₃CF₃、LiSO₃CH₃、LiBF₄、LiB(Ph)₄、LiPF₆、LiC(SO₂CF₃)₃和LiN(SO₂CF₃)₂中的一種或多種。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一種或多種非水溶劑包括選自二乙醚、二丙醚、二丁醚、二甲氧基甲烷、三甲氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、1,2-二甲氧基丙烷、1,3-二甲氧基丙烷、四氫呋喃、四氫吡喃、2-甲基四氫呋喃、1,4-二烷、1,3-二氧戊環(huán)、三烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、更高級的甘醇二甲醚、乙二醇二乙烯基醚、二甘醇二乙烯基醚、三甘醇二乙烯基醚、雙丙甘醇二甲醚、丁二醇醚、環(huán)丁砜、3-甲基環(huán)丁砜和3-環(huán)丁烯砜中的一種或多種。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非水溶劑包括兩種或多種選自無環(huán)醚、環(huán)醚和聚醚的溶劑。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一種或多種非水溶劑由以下溶劑組成：

1,3-二氧戊環(huán)和二甲氧基乙烷；或

1,3-二氧戊環(huán)和二甘醇二甲醚；或

1,3-二氧戊環(huán)和三甘醇二甲醚；或

1,3-二氧戊環(huán)和環(huán)丁砜。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一種或多種非水溶劑由1，3-二氧戊環(huán)、二甲氧基乙烷和三甘醇二甲醚組成。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述非水電解質(zhì)包括一種或多種選自液體電解質(zhì)、凝膠電解質(zhì)和固體聚合物電解質(zhì)的物質(zhì)。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電解質(zhì)是液體電解質(zhì)。

11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電解質(zhì)是凝膠電解質(zhì)。

12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述電解質(zhì)是固體聚合物電解質(zhì)。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述一種或多種N-O添加劑摻入固體聚合物電解質(zhì)中。

14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述一種或多種N-O添加劑摻入凝膠聚合物電解質(zhì)中。

15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述一種或多種N-O添加劑摻入液體電解質(zhì)中。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一種或多種N-O添加劑被作為陰極的一部分，并且在電池放電和充電期間溶解在電解質(zhì)中。

17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括位于所述陽極和陰極之間的隔板。