[發(fā)明專利]鋰硫電池的陰極材料的制造方法、鋰硫電池的陰極材料以及鋰硫電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580058745.6
• 申請(qǐng)日: 2015-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107078296B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 渡邊正義;獨(dú)古薰;李喆;張世國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)立大學(xué)法人橫浜國(guó)立大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/58
• 分類號(hào): H01M4/58;C01B17/26;H01M4/136;H01M4/36;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0568;H01M10/0569
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

1.一種鋰硫電池的陰極材料的制造方法，其特征在于，依次具備以下工序：

制作在硫酸鋰溶液中分散有碳顆粒的第1分散液的工序；

在所述第1分散液中添加不溶解硫酸鋰的溶劑的工序；

從添加有所述溶劑的所述第1分散液分離前體顆粒的工序；以及，

在非活性氣氛下加熱所述前體顆粒、制成陰極活性物質(zhì)顆粒的工序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池的陰極材料的制造方法，其特征在于，在添加所述溶劑的工序中，以所述碳顆粒為核，在所述碳顆粒的外表面析出硫酸鋰。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰硫電池的陰極材料的制造方法，其特征在于，在進(jìn)行所述加熱的工序中，硫酸鋰被碳還原而成為硫化鋰。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰硫電池的陰極材料的制造方法，其特征在于，進(jìn)一步具備減小所述陰極活性物質(zhì)顆粒的粒徑的工序。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰硫電池的陰極材料的制造方法，其特征在于，減小所述陰極活性物質(zhì)顆粒的粒徑的工序是在將所述前體顆粒制成所述陰極活性物質(zhì)顆粒的工序之后進(jìn)行的機(jī)械性粉碎處理。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的鋰硫電池的陰極材料的制造方法制造的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，其具有屬于硫化鋰/碳復(fù)合物的陰極活性物質(zhì)顆粒，所述硫化鋰/碳復(fù)合物由在外表面形成有硫化鋰的碳顆粒構(gòu)成，所述碳顆粒是石墨烯層疊微片的聚集體。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，所述陰極活性物質(zhì)顆粒的平均粒徑不足1μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，在所述陰極活性物質(zhì)顆粒的外表面，所述碳顆粒的一部分露出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，所述石墨烯層疊微片的比表面積為200m²/g以上。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，所述硫化鋰/碳復(fù)合物的碳含量為10重量％以上且30重量％以下。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，在所述硫化鋰/碳復(fù)合物的基礎(chǔ)上還含有導(dǎo)電性碳顆粒。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰硫電池的陰極材料，其特征在于，所述導(dǎo)電性碳顆粒與所述硫化鋰/碳復(fù)合物中的碳的重量比為0.33以上且0.50以下。

13.一種鋰硫電池，其特征在于，其具有含有屬于硫化鋰/碳復(fù)合物的陰極活性物質(zhì)顆粒的權(quán)利要求6-12中任一項(xiàng)所述的陰極材料，所述硫化鋰/碳復(fù)合物由在外表面形成有硫化鋰的碳顆粒構(gòu)成，所述碳顆粒是石墨烯層疊微片的聚集體。