[發明專利]一種鋰硫電池

在審

• 申請號: 201610042581.4
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105529464A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 張校剛;徐桂銀;潘瑾;丁兵
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/38;H01M10/052;H01M10/058;H01M4/62;H01M2/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

1.一種鋰硫電池，其特征在于：所述鋰硫電池由涂覆在集流體上的正極材料、隔膜、隔層、電解液和負極材料組成，從左到右依次為正極材料、隔膜、隔層、隔膜和負極材料，電解液在正極材料與負極材料中間，所述正極材料由碳/硫活性材料、導電劑和粘結劑組成，所述碳/硫活性材料為含硫活性材料與碳材料的復合物，其中碳材料為活性炭、介孔碳、石墨烯、碳納米管、炭黑、碳納米纖維或碳球中的一種或多種組合物，所述導電劑是乙炔黑、石墨烯或碳納米管中的一種或多種組合物，粘結劑是聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚環氧乙烯或聚丙烯酸中的一種或多種組合物；所述碳/硫活性材料、導電劑和粘結劑按質量比7:2:1混合，其中碳/硫活性材料中硫含量為70%，隔膜為聚丙烯隔膜，隔層為碳納米管紙或硝酸酸化的碳納米管紙，負極材料為金屬鋰片。

2.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述碳/硫活性材料為含硫活性材料與碳材料的復合物，其中碳材料為活性炭、介孔碳或碳納米纖維。

3.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述聚丙烯隔膜為聚丙烯微孔膜，所述聚丙烯微孔膜采用Celgard2400聚丙烯膜。

4.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述硝酸酸化的碳納米管紙制備方法為，將碳納米管紙放入6MHNO₃中，90℃回流10h得到硝酸酸化的碳納米管紙。

5.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述導電劑是乙炔黑、石墨烯或碳納米管。

6.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述粘結劑是聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯或聚環氧乙烯。

7.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述集流體是鋁箔或包覆碳的鋁箔中的一種或兩種組合物。

8.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述溶劑采用N-甲基-2-吡咯烷酮。

9.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述電解液采用將1mol·L^-1LiTFSI和0.1mol·L^-1LiNO₃溶解在DOL+DME兩種混合的醚中，所述DOL+DME為二氧戊環和乙二醇二甲醚,體積比1:1。