[發明專利]鋰硫電池負極、其制備方法和鋰硫電池

在審

• 申請號: 201710684217.2
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN109390555A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 郇慶娜;陳強;牟瀚波;賈振勇;劉慧芳
• 申請（專利權）人: 天津中能鋰業有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/1395;H01M10/052
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 賀衛國

提供了一種鋰硫電池負極、其制備方法和鋰硫電池。所述鋰硫電池負極由復合鋰帶構成，復合鋰帶由集流體和復合于集流體表面上的超薄鋰帶或超薄鋰合金帶構成，超薄鋰帶或超薄鋰合金帶的厚度范圍為0.020～0.15mm。根據本發明，復合鋰帶或鋰合金帶可以直接做鋰硫電池的負極使用；且復合鋰帶或鋰合金帶的制備工藝簡單，可以大批量規?；a。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種實用化的鋰硫電池負極、其制備方法和鋰硫電池。

背景技術

近年來，隨著智能手機、平板電腦、電動汽車等電器產品對高能量密度化學電源的需求，以及石油煤炭資源的不可再生及燃燒化石資源對環境的污染，高能量密度的二次電池成為研究的熱點。目前以石墨為負極，磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、三元材料等為正極的二次電池的比能量發展空間有限，幾乎達到極限值。鋰二次電池中，金屬鋰具有最負的電極電位(-3.045V)和最高的比容量(3860mAh/g)，能滿足電極材料高比能量的要求。負極材料選用金屬鋰，能夠提供鋰離子，正極材料可以使用比容量更高不含鋰元素的材料，例如：硫、空氣等。作為硫正極材料，理論比容量為1675mAh/g。以金屬鋰為負極、單質硫為正極的鋰硫電池的理論比能量可以達到2600Wh/kg，比現在商用電池比能量高很多，此外，硫資源具有儲量豐富，環境友好、價格低廉等優勢。因此，目前很多科研院所和電池企業已轉向高比能量的鋰/硫電池體系的研究。

發明內容

本發明旨在提供一種結構簡單、制備工藝簡單的鋰硫電池負極、其制備方法和鋰硫電池。

本發明的上述目的可以通過以下技術方案實現。

根據本發明的一個方面，提供一種鋰硫電池負極，其特征在于，所述負極由復合鋰帶構成，所述復合鋰帶由集流體和復合于集流體表面上的超薄鋰帶或超薄鋰合金帶構成，所述超薄鋰帶或超薄鋰合金帶的厚度范圍為0.020～0.15mm。

根據本發明的另一個方面，提供一種制備上述負極的方法，其特征在于，所述方法包括將超薄鋰帶或超薄鋰合金帶壓力復合到集流體的單面或雙面上形成復合鋰帶，作為鋰硫電池的負極。

根據本發明的再一個方面，提供一種鋰硫電池，其特征在于，所述的鋰硫電池包括上述負極。

本發明可以具有以下技術效果中的至少一種：

(1)復合鋰帶或鋰合金帶兼具電極材料層和集流體的功能，可以直接作為鋰硫電池的負極使用，因此簡化了制備電池工藝。鑒于鋰帶產品的特性比較怕水，必須在干燥車間或手套箱操作，所以使用鋰帶產品操作步驟或工藝越簡單越好。

(2)復合鋰帶或鋰合金帶產品的制備工藝簡單，通過輥壓的技術即可將集流體和超薄帶復合到一起，目前可以大批量規?；a，有利于鋰硫電池的產業化應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本發明的一個實施方案的雙面復合的復合鋰帶正視圖。

圖2為圖1的復合鋰帶的側視圖。

圖3是根據本發明的一個實施方案的單面復合的復合鋰帶正視圖。

圖4為圖3的復合鋰帶的側視圖。

圖5是根據本發明的一個實施方案的邊緣復合的復合鋰帶正視圖。

圖6為圖5的復合鋰帶的側視圖。

圖7為本發明實施例1中制備的鋰硫電池的放電容量的保持曲線。

圖8為本發明實施例2中制備的鋰硫電池的放電容量的保持曲線。