[發明專利]用于Li?S蓄電池的摻雜的碳?硫物質納米復合物陰極

有效

• 申請號: 201380036598.3
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN104488117B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王東海;許天韌;宋江選
• 申請（專利權）人: 賓夕法尼亞州研究基金會
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/136;H01M10/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李英

1.一種用作Li-S蓄電池的陰極的材料，包含：

碳結構；

結合到碳結構中的雜原子摻雜劑；以及

硫，其中通過共價鍵連接所述碳和所述雜原子摻雜劑，并且其中通過化學吸附將該硫至少部分與碳和雜原子摻雜劑結合。

2.權利要求1所述的材料，其中所述碳是多孔的。

3.權利要求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.權利要求1所述的材料，其中所述雜原子選自以下的一個或多個：氮、硼、磷、氧、氟、硫和氯。

5.權利要求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.權利要求6所述的材料，其中所述硫的所述至少部分以單質硫存在。

8.權利要求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，包含權利要求1所述的材料。

10.權利要求9所述的電極，進一步包含至少一種粘結劑和至少一種導電性添加劑。

11.一種蓄電池，包含：

負電極；

電解質；以及

根據權利要求9所述的電極作為正電極，其中通過所述電解質將所述負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鍵的碳；以及

其中通過化學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合。

13.權利要求12所述的材料，其中所述硫化鋰和/或多硫化鋰具有1到8的硫鏈長度。

14.一種電極，包含權利要求12所述的材料。

15.一種蓄電池，包含：

負電極；

電解質；以及

根據權利要求14所述的電極作為正電極，其中通過所述電解質將所述負電極和所述正電極置于電連通。