[發(fā)明專利]一種蓄電池裝置用的電極活性材料及其蓄電池裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511005659.7
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105489861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇陳良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/058
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄電池裝置用的電極活性材料及其蓄電池裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著電子設(shè)備如移動(dòng)電話、便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)等的迅速普及，作為這些電子設(shè)備的電源，蓄電池的需求日益增加，對(duì)其的研究與應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。開(kāi)發(fā)新型電極材料、提高蓄電池的能量密度成為蓄電池技術(shù)取得突破的一個(gè)重要方向。如今，在諸多的新型鋰電池候補(bǔ)技術(shù)群中，含有機(jī)電極活性材料的蓄電池倍受矚目，即以能夠可逆進(jìn)行氧化還原的有機(jī)化合物為電極的活性材料。其優(yōu)勢(shì)在于，1）理論容量最大可達(dá)到近900mAh/g；2）不使用重金屬，可降低稀有金屬資源匱乏、重金屬造成環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)；3）量輕，資源限制少。其缺點(diǎn)在于:1)單位體積的能量密度比較低；2)作正極時(shí)鋰電位偏低，大多只有2～3.5V；因此，要想實(shí)現(xiàn)與目前的鋰離子充電電池相同的能量密度，需要開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)新型的容量具有高能量密度的有機(jī)分子。

目前，醌類(lèi)有機(jī)化合物是已經(jīng)知道的能作為電極活性材料的例子之一。醌類(lèi)有機(jī)化合物是指通常在有機(jī)化合物內(nèi)含有兩個(gè)酮基且共軛（C=O）的有機(jī)小分子或者有機(jī)高聚物。但是醌類(lèi)有機(jī)化合物作為電極活性材料時(shí)電位較低，大多只有2～3.5V；作為電極活性材料往往由于理論容量偏低，難以得到理想的電池能量密度，且導(dǎo)電性與穩(wěn)定性相對(duì)較差。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種蓄電池裝置用的電極活性材料及其蓄電池裝置，旨在解決現(xiàn)有電極活性材料電位較低，難以得到理想的電池能量密度及導(dǎo)電性與穩(wěn)定性相對(duì)較差的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（1）所示的結(jié)構(gòu)：

（1）

式（1）中，X，Y分別為碳原子，氮原子；R₁~R₇均為氫原子、鹵原子、具有取代基的碳原子、具有取代基的氧原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的硫原子、具有取代基的碳氧雙鍵、具有取代基的碳硫雙鍵、具有取代基的芳環(huán)、具有取代基的雜環(huán)、具有取代基的高分子中的一種。

一種蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（2）所示的結(jié)構(gòu)：

（2）

式（2）中，X，Y分別為碳原子，氮原子；R₁~R₇均為氫原子、鹵原子、具有取代基的碳原子、具有取代基的氧原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的硫原子、具有取代基的碳氧雙鍵、具有取代基的碳硫雙鍵、具有取代基的芳環(huán)、具有取代基的雜環(huán)、具有取代基的高分子中的一種。

所述的蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（3）所示的結(jié)構(gòu)：

（3）

式（3）中，X，Y分別為碳原子，氮原子；R₁~R₆均為氫原子、鹵原子、具有取代基的碳原子、具有取代基的氧原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的硫原子、具有取代基的碳氧雙鍵、具有取代基的碳硫雙鍵、具有取代基的芳環(huán)、具有取代基的雜環(huán)、具有取代基的高分子中的一種。

所述的蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（4）所示的結(jié)構(gòu)：

（4）

式（4）中，X，Y分別為碳原子，氮原子；R₁~R₆均為氫原子、鹵原子、具有取代基的碳原子、具有取代基的氧原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的硫原子、具有取代基的碳氧雙鍵、具有取代基的碳硫雙鍵、具有取代基的芳環(huán)、具有取代基的雜環(huán)、具有取代基的高分子中的一種。

所述的蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（5）所示的結(jié)構(gòu)：

（5）

式（5）中，X，Y分別為碳原子，氮原子；R₁~R₆均為氫原子、鹵原子、具有取代基的碳原子、具有取代基的氧原子、具有取代基的氮原子、具有取代基的硫原子、具有取代基的碳氧雙鍵、具有取代基的碳硫雙鍵、具有取代基的芳環(huán)、具有取代基的雜環(huán)、具有取代基的高分子中的一種。

所述的蓄電池裝置用的電極活性材料，其中，具有下述式（6）所示的結(jié)構(gòu)：

（6）