[發明專利]一種用于鋰硫電池的多孔硫正極、其制備方法及鋰硫電池在審
| 申請號: | 201410733795.7 | 申請日: | 2014-12-05 |
| 公開(公告)號: | CN104362294A | 公開(公告)日: | 2015-02-18 |
| 發明(設計)人: | 李永;郭瑞;陳彪;劉雯;裴海娟;解晶瑩 | 申請(專利權)人: | 上海空間電源研究所 |
| 主分類號: | H01M4/13 | 分類號: | H01M4/13;H01M4/139 |
| 代理公司: | 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249 | 代理人: | 張靜潔;賈慧琴 |
| 地址: | 200245 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 用于 電池 多孔 正極 制備 方法 | ||
1.一種用于高比能量鋰硫電池多孔硫正極的制備方法,其特征在于,該方法包含以下具體步驟:
步驟1,將單質硫、導電劑和粘結劑以(70~90):(20~2):(10~8)的比例混合,制備正極極片;
步驟2,通過快速加熱升華或物理溶解的方法除去正極極片表面的單質硫,從而獲得多孔硫正極。
2.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述單質硫選擇升華硫、結晶硫、無晶形硫、膠體硫及其他形態的單質硫中的任意一種。
3.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述導電劑選擇乙炔黑、活性碳、有序或無序介孔碳、碳納米管、導電碳纖維、碳氣凝膠、石墨烯、KS6或SP中的任意一種或幾種。
4.如權利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述的導電劑經預處理,其中,所述預處理是指將導電劑置于120℃的真空烘箱里干燥24h。
5.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的粘結劑選擇聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚丙烯酸、丙烯腈聚合物或羧甲基纖維素鈉/丁苯橡膠的任意一種或幾種。
6.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的快速加熱升華是指將步驟1制備的正極極片置于氣氛爐中快速加熱升華,加熱溫度150℃~300℃,保溫時間1s~7200s,保護氣氛為氦氣、氮氣、氬氣中的任意一種。
7.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述的物理溶解是指將步驟1制備的正極極片置于有機溶劑中,浸漬1s~3600s,溫度20℃~80℃,所述有機溶劑選擇CS2、DMF、DMSO、THF、四氯化碳、甲苯中的任意一種或多種。
8.?一種根據權利要求1所述的方法制備的多孔硫正極,其特征在于,該硫正極具有多孔結構,其中,硫的重量含量為20%~90%。
9.如權利要求8所述的多孔硫正極,其特征在于,所述硫正極中,硫的重量含量為65%~72%。
10.一種鋰硫電池,其包括正極、負極,其特征在于,所述正極為權利要求8所述的具有多孔結構的硫正極,負極是金屬鋰片、鋰粉、鋰合金、摻鋰的碳、摻鋰的石墨中的一種或多種。
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