[發明專利]堿金屬?硫系二次電池

有效

• 申請號: 201380015449.9
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN104221203B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 渡邊正義;獨古薫;立川直樹;土屋瑞穗;上野和英;山崎梓;吉田和生;張本龍司;野澤理紗;萬代俊彥;張策;樸俊佑;小野崎祐;巖谷真男
• 申請（專利權）人: 國立大學法人橫浜國立大學
• 主分類號: H01M10/052
• 分類號: H01M10/052;H01M4/38;H01M4/58;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/054;H01M10/0568;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

1.一種堿金屬-硫系二次電池，其具備：

含有硫系電極活性物質的正極或負極，所述硫系電極活性物質包含選自由單質硫、金屬硫化物、金屬多硫化物、和有機硫化合物組成的組中的至少一種；

電解液，其包含下述式所示的醚化合物、堿金屬鹽、和溶劑，該醚化合物與該堿金屬鹽的至少一部分形成絡合物，

R¹-(OCHR³CH₂)_x-OR²

式中，R¹和R²各自獨立地選自由碳數1～9的可以被氟取代的烷基、可以被鹵素原子取代的苯基、和可以被鹵素原子取代的環己基組成的組，R¹和R²也可以一起形成環，R³各自獨立地表示H或CH₃，x表示0～10；以及，

對電極，其為該正極或負極的對電極，所述對電極具有該堿金屬、含該堿金屬的合金、碳、或吸藏脫離堿金屬離子的活性物質，

該溶劑為選自由具有疏水性并與該絡合物完全混合、且不與該堿金屬和多硫化堿金屬(M₂S_n：1≤n≤8)發生化學反應的氟系溶劑、離子液體、和甲苯組成的組中的1種或2種以上。

2.根據權利要求1所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，所述醚化合物為四氫呋喃(THF)、1,3-二氧雜環戊烷、1,4-二噁烷或乙二醇二甲醚或其衍生物。

3.根據權利要求1或2所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，所述氟系溶劑為氫氟烴或氫氟醚。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，所述堿金屬鹽由MX表示，此處，M為堿金屬，X為選自由Cl、Br、I、BF₄、PF₆、CF₃SO₃、ClO₄、CF₃CO₂、AsF₆、SbF₆、AlCl₄、N(CF₃SO₂)₂、N(CF₃CF₂SO₂)₂、PF₃(C₂F₅)₃、N(FSO₂)₂、N(FSO₂)(CF₃SO₂)、N(CF₃CF₂SO₂)₂、N(C₂F₄S₂O₄)、N(C₃F₆S₂O₄)、N(CN)₂、N(CF₃SO₂)(CF₃CO)、R⁴FBF₃和R⁵BF₃組成的組中的至少一種，其中，R⁴F＝n-C_mF_2m+1、m＝1～4的自然數，R⁵＝n-C_pH_2p+1，p＝1～5的自然數。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，將所述醚化合物的醚氧設為[O]時，[O]/該堿金屬鹽以摩爾比計為2～10。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，所述溶劑與所述堿金屬鹽的混合比以摩爾比計為0.50～6.0。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的堿金屬-硫系二次電池，其中，所述含有硫系電極活性物質的正極或負極還包含粘結劑和/或導電劑。