[發明專利]一種鋰-硫電池結構

在審

• 申請號: 201310694099.5
• 申請日: 2013-12-15
• 公開（公告）號: CN104716382A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 張益寧;張華民;王美日;馬藝文
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M10/058
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋰-硫電池結構，包括依次疊合的鋰負極、多孔隔膜、硫正極，其特征在于：鋰負極與多孔隔膜間設置有導電多孔功能層，所述導電多孔功能層為導電多孔碳材料層或導電多孔碳材料與其它功能組分復合層，導電多孔碳材料與其它功能組分質量之比為10:1～1:10；

其中導電多孔碳材料為顆粒型碳材料、一維線狀碳材料、石墨烯片層碳材料中的一種或二種以上；所述的其它功能組分為鋰化合物、導電聚合物、金屬氧化物粒子、金屬粒子、單質硫中的一種或二種以上。

2.根據權利要求1所述的鋰-硫電池結構，其特征在于：多孔隔膜為聚丙烯、聚乙烯、聚酰亞胺、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚苯并咪唑、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜、玻璃陶瓷中的一種或兩種以上制備而成的隔膜；孔徑范圍0.01～2um。

3.根據權利要求1所述的鋰-硫電池結構，其特征在于：顆粒型碳材料為KB300、KB600、Super?P、BP2000、乙炔黑、石墨中的一種或二種以上；一維線狀碳材料為單壁和多壁碳納米管、碳纖維、碳布中的一種或二種以上。

4.根據權利要求1所述的鋰-硫電池結構，其特征在于：

所述鋰化合物包括硫化鋰、多硫化鋰、過氧化鋰、氧化鋰、溴化鋰、氯化鋰、氟化鋰、碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰中的一種或二種以上；

導電聚合物包括聚乙炔、聚對苯撐乙烯、聚對苯、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一種或二種以上；

金屬氧化物粒子包括氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化銅、氧化鋅、氧化亞鐵、三氧化二鐵、四氧化三鐵、二氧化錫、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、三氧化鉬、三氧化二釩、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鉛、氧化銀、氧化釔、氧化鋯、氧化銥、氧化釕、氧化銠、氧化錳中的一種或二種以上；

金屬粒子包括鐵、銅、銀、鉑、金、鈀、釕、銠、銥中的一種或二種以上。

5.根據權利要求1所述的鋰-硫電池結構，其特征在于：

導電多孔碳材料與其它功能組分復合層制備過程為機械混合，或采用化學反應或電化學反應方法，于導電多孔碳材料孔道內反應生成其它功能組分，進而用作導電多孔功能層。