[發(fā)明專利]金屬離子二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710966411.X
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN108110312B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 久保達(dá)也;山野晃裕;森下正典;境哲男;吉武秀哉
• 申請（專利權(quán)）人: 住友橡膠工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 湯國華

1.金屬離子二次電池，其包含：具有含硫化合物作為負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極、正極與電解液，正極表面上具有聚合物凝膠層，

負(fù)極活性物質(zhì)通過包括下述熱處理工序的方法制得：將含有選自橡膠和由具有含雜原子部位的單體單元形成的聚合物中的至少1種的高分子化合物與硫的原料，在非氧化性氛圍下進(jìn)行熱處理，

含雜原子部位是具有選自下述基團(tuán)中的基團(tuán)的部位：含有選自O(shè)、S、P及N中的至少一種雜原子的1價(jià)官能基團(tuán)；含有選自O(shè)、S、P及N中的至少一種雜原子的雜環(huán)基；以及-S_a-所示的基團(tuán)，其中，a為2～4的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬離子二次電池，其中，電解液中含有環(huán)丁砜作為溶劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，正極具有可嵌入·脫嵌鋰的正極活性物質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬離子二次電池，其中，正極活性物質(zhì)為選自鋰過渡金屬氧化物及鋰過渡金屬氧化物衍生物中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬離子二次電池，其中，正極活性物質(zhì)為鋰錳系復(fù)合氧化物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬離子二次電池，其中，鋰錳系復(fù)合氧化物為選自LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiMn₂O₄、LiNi_0.5Mn_1.5O₄及Li₂MnO₃-LiMO₂中的至少1種，所述LiMO₂中的M為選自Ni、Co及Mn中的1種以上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，

構(gòu)成聚合物凝膠層的聚合物選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚縮醛、聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素、聚氯乙烯、聚碳硅烷、甲基丙烯酸-2羥基乙酯的共聚物、明膠、瓊脂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬離子二次電池，其中，高分子化合物的重均分子量為2000～1500000。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬離子二次電池，其中，熱處理的原料進(jìn)一步含有導(dǎo)電碳材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬離子二次電池，其中，導(dǎo)電碳材料為具有石墨結(jié)構(gòu)的碳材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，負(fù)極活性物質(zhì)中的總硫量為50.0質(zhì)量％以上。

12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，負(fù)極活性物質(zhì)中的總硫量為53.0質(zhì)量％以上。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，熱處理的原料還含有硫化促進(jìn)劑。

14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，由具有含雜原子部位的單體單元形成的聚合物為下述式(1)或式(2)表示的化合物：

式(1)中，R¹表示氫原子或烷基，X¹表示具有含有選自O(shè)、S、P及N中的雜原子的1價(jià)官能基團(tuán)的基團(tuán)或具有含有選自O(shè)、S、P及N中的雜原子的雜環(huán)基的基團(tuán)，n表示整數(shù)；

式(2)中，R²表示烷基，a表示2～4的整數(shù)、m表示2～12的整數(shù)。

15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬離子二次電池，其中，由具有含雜原子部位的單體單元形成的聚合物為聚乙烯吡啶、磷酸膽堿聚合物、烷基酚·氯化硫縮合物或聚苯乙烯磺酸。