[發明專利]一種鋰硫電池

在審

• 申請號: 201610595001.4
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN107665966A
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 陳劍;徐磊;劉穎佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16;H01M4/136
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

1.一種鋰硫電池，其特征在于：其采用的隔膜為多層復合隔膜，多層復合隔膜為在基底隔膜的一側表面涂覆聚合物層A及另一側表面涂覆無機固體材料層和聚合物層B，且無機固體材料層位于基底隔膜和聚合物層B之間；當該復合隔膜用于鋰硫電池中時，硫正極放置在多層復合隔膜的聚合物層A一側，負極放置在聚合物層B一側。

2.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：多層復合隔膜采用市售的聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚乙烯/聚丙烯復合隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯復合隔膜、聚酰亞胺隔膜、無紡布隔膜中的一種作為其基底。

3.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：聚合物層A所用的聚合物材料可以是PVDF、PTFE、PVP、PEO、LA132、SBR/CMC、PAA、明膠、環糊精、海藻酸鈉中的一種或二種以上；

聚合物層B所用的聚合物材料可以是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸乙酯、聚氧化乙烯、氯磺化聚乙烯、全氟磺酸鹽聚合物、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、丁苯橡膠、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、甲基羥乙基纖維素、羧乙基纖維素、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、海藻酸鈉中的一種或二種以上。

4.根據權利要求1所述的鋰硫電池，其特征在于：所述的無機固體材料層包括超細無機固體材料和聚合物材料；且無機固體材料的質量百分數為15％-75％。

5.根據權利要求4所述的鋰硫電池，其特征在于：所述的超細無機固體材料可以具有鋰離子傳導特性，或也可以不具有鋰離子傳導特性材料中的一種或二種以上；具有鋰離子傳導特性的超細無機固體材料，可以是Li_3xLa_2/3-xTiO₃(0.04<x<0.17)、Li₁₄ZnGe₄O₁₆、Li_1+xA_2-xB_x(PO₄)₃(A＝Ti,Ge中的一種；B＝Al,Ga,Sc,In,Y中的一種；0≤x≤0.7)、Li_5+xLa_3-xA_xM₂O₁₂(A＝Ba,Sr中的一種；M＝Zr,Ta,Nb,Sb,Bi中的一種；0≤x≤2)、xLi₂S-(1-x)P₂S₅(0<x<1)、xLi₂S-(1-x)SiS₂(0<x<1)、Li₁₀GeP₂S₁₂、Li₄GeS、Li₃Zn_0.5GeS₄、Li_3.25Ge_0.25P_0.75S₄、Li_3.4Si_0.4P_0.6S₄、Li_4.8Si_0.2Al_0.8S₄、Li₆PS₅X(X＝Cl,Br,I)、氮化鋰、磷酸鋰、硅酸鋰、鋁酸鋰、硼氫化鋰中的一種或二種以上；不具有鋰離子傳導特性的超細無機固體材料，可以是氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化硅、氧化鈰、氧化鎂、氧化釔、氧化錫、氧化鑭、硅酸鋁、硅酸鎂、硅酸錳、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈦酸鋯、氮化鈦、氮化硼、碳化硼中的一種或二種以上。

6.根據權利要求4或5所述的鋰硫電池，其特征在于：所述的超細無機固體材料粒徑范圍為0.5nm-5μm。