[發(fā)明專利]用于Li?S蓄電池的摻雜的碳?硫物質(zhì)納米復(fù)合物陰極

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380036598.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104488117B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東海;許天韌;宋江選
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賓夕法尼亞州研究基金會(huì)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/58
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/58;H01M4/136;H01M10/05
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 李英

1.一種用作Li-S蓄電池的陰極的材料，包含：

碳結(jié)構(gòu)；

結(jié)合到碳結(jié)構(gòu)中的雜原子摻雜劑；以及

硫，其中通過(guò)共價(jià)鍵連接所述碳和所述雜原子摻雜劑，并且其中通過(guò)化學(xué)吸附將該硫至少部分與碳和雜原子摻雜劑結(jié)合。

2.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述碳是多孔的。

3.權(quán)利要求2所述的材料，其中所述多孔碳包含納米孔，所述納米孔選自孔隙尺寸小于2nm的納米孔、孔隙尺寸為2-20nm的納米孔和孔隙尺寸大于20nm的納米孔。

4.權(quán)利要求1所述的材料，其中所述雜原子選自以下的一個(gè)或多個(gè)：氮、硼、磷、氧、氟、硫和氯。

5.權(quán)利要求1所述的材料，包含小于50重量％的雜原子摻雜劑。

6.權(quán)利要求1所述的材料，其中該材料中硫的重量大于5重量％并且小于100重量％。

7.權(quán)利要求6所述的材料，其中所述硫的所述至少部分以單質(zhì)硫存在。

8.權(quán)利要求1所述的材料，其中該摻雜劑是氮，并且其中氮和碳以0.1到1.65的重量比例存在。

9.一種電極，包含權(quán)利要求1所述的材料。

10.權(quán)利要求9所述的電極，進(jìn)一步包含至少一種粘結(jié)劑和至少一種導(dǎo)電性添加劑。

11.一種蓄電池，包含：

負(fù)電極；

電解質(zhì)；以及

根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極作為正電極，其中通過(guò)所述電解質(zhì)將所述負(fù)電極和所述正電極置于電連通。

12.一種材料，包含：

摻雜雜原子的碳；

硫化鋰和多硫化鋰中的至少一種，其中在具有式Li₂S_x的所述多硫化鋰中，x大于2；

其中所述摻雜雜原子的碳包括具有與雜原子摻雜劑的共價(jià)鍵的碳；以及

其中通過(guò)化學(xué)吸附將硫化鋰和多硫化鋰中的所述至少一種至少部分與摻雜的碳結(jié)合。

13.權(quán)利要求12所述的材料，其中所述硫化鋰和/或多硫化鋰具有1到8的硫鏈長(zhǎng)度。

14.一種電極，包含權(quán)利要求12所述的材料。

15.一種蓄電池，包含：

負(fù)電極；

電解質(zhì)；以及

根據(jù)權(quán)利要求14所述的電極作為正電極，其中通過(guò)所述電解質(zhì)將所述負(fù)電極和所述正電極置于電連通。