[發明專利]一種硫/硫化物/銅三元復合正極及其制備和在鎂-硫電池中的應用

有效

• 申請號: 201710341319.4
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN106935796B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 崔光磊;付林;許慧敏;張忠華;徐紅霞;王曉剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/054
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1.一種鎂硫二次電池，其特征在于：鎂硫二次電池包含硫/硫化物/銅三元復合正極、鎂離子電解液以及金屬鎂負極，所述硫/硫化物/銅三元復合正極包含升華硫、過渡金屬硫化物以及金屬銅箔，所述鎂離子電解液為非水電解液，電解液的組成：0.05 mol/L氟化鎂和0.2mol/L硼酸三（六氟異丙基）酯溶于乙二醇二甲醚中組成的電解液。

2.按權利要求1所述的一種鎂硫二次電池，其特征在于：所述過渡金屬硫化物為Fe₂S、Ni₂S₃、NiS₂、 Co₉S₈、 Co₃S₄、 CoS₂、 SnS₂、 WS₂、 MoS₂、 TiS₂、 Bi₂S₃中的一種或幾種的混合。

3.按權利要求1所述的一種鎂硫二次電池，其特征在于：硫/硫化物/銅三元復合正極的制備包括以下步驟：

（1）將過渡金屬硫化物與升華硫任意比例混合，加入適量溶劑，球磨2-24 hrs得到均勻的硫/硫化物的混合物；其中溶劑為乙醇、丙酮中的一種；

（2）依次稱取硫/硫化物的混合物、導電劑和粘結劑研磨得到漿料；所述導電劑為Super-P炭黑、科琴黑、乙炔黑、碳納米管、石墨烯中的一種或多種混合；所述粘結劑為羥甲基纖維素（CMC）、丁苯橡膠（SBR）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚丙烯酸（PAA）中的一種或者多種混合；所述硫/硫化物的混合物、導電劑和粘結劑的質量比1:0.2-5.0:0.2-3.0；

（3）將漿料涂敷在金屬銅箔集流體上經烘干后得到硫/硫化物/銅三元復合正極。

4.按權利要求1所述的一種鎂硫二次電池，其特征在于：所述金屬鎂負極為金屬鎂箔。