[發(fā)明專利]含有受保護(hù)的硫陰極的堿金屬-硫二次電池及制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201880026507.0 | 申請日： | 2018-02-01 |
| 公開（公告）號： | CN110612631B | 公開（公告）日： | 2023-10-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 潘寶飛;賀慧;阿茹娜·扎姆;張博增 | 申請（專利權(quán)）人： | 納米技術(shù)儀器公司 |
| 主分類號： | H01M10/0525 | 分類號： | H01M10/0525;H01M4/1393;H01M4/04 |
| 代理公司： | 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262 | 代理人： | 艾娟;鄭霞 |
| 地址： | 美國俄*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 含有 保護(hù) 陰極 堿金屬 二次 電池 制造 方法 | ||
1.一種可再充電堿金屬-硫電芯，所述可再充電堿金屬-硫電芯選自鋰-硫電芯、鈉-硫電芯、或鉀-硫電芯，所述堿金屬-硫電芯包括：
(a)陽極活性材料層和任選的支撐所述陽極活性材料層的陽極集流體；
(b)陰極活性材料層和任選的支撐所述陰極活性材料層的陰極集流體；以及
(c)與所述陽極活性材料層和所述陰極活性材料層處于離子接觸的電解質(zhì)與任選的多孔隔膜層；
其中所述陰極活性材料層含有含硫材料的多種微粒，所述含硫材料選自硫-碳混雜物、硫-石墨混雜物、硫-石墨烯混雜物、導(dǎo)電聚合物-硫混雜物、金屬硫化物、硫化合物、或其組合，并且其中至少一種所述微粒由一個(gè)或多個(gè)含硫材料顆粒構(gòu)成，所述含硫材料顆粒被高彈性聚合物的薄層包圍或包封，所述高彈性聚合物具有在所述聚合物中不存在添加劑或增強(qiáng)物的情況下測量時(shí)從10％至700％的可恢復(fù)拉伸應(yīng)變、在室溫下不小于10-5S/cm的鋰離子電導(dǎo)率、以及從0.5nm至10μm的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的可再充電堿金屬-硫電芯，其中，所述硫-碳混雜物、硫-石墨混雜物、硫-石墨烯混雜物、或?qū)щ娋酆衔?硫混雜物是硫或硫化物與碳、石墨、石墨烯或?qū)щ娋酆衔锊牧系幕旌衔铩⒐不煳?、?fù)合物、化學(xué)或物理結(jié)合的實(shí)體。
3.如權(quán)利要求1所述的可再充電堿金屬-硫電芯，其中，所述高彈性聚合物含有交聯(lián)的聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)，所述交聯(lián)的聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)在所述交聯(lián)的聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)中具有醚鍵、腈衍生的鍵、過氧化苯甲酰衍生的鍵、環(huán)氧乙烷鍵、環(huán)氧丙烷鍵、乙烯醇鍵、氰基-樹脂鍵、三丙烯酸酯單體衍生的鍵、四丙烯酸酯單體衍生的鍵、或其組合。
4.如權(quán)利要求1所述的可再充電堿金屬-硫電芯，其中，所述高彈性聚合物含有選自含腈的聚乙烯醇鏈、氰基樹脂鏈、季戊四醇四丙烯酸酯鏈、季戊四醇三丙烯酸酯鏈、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)鏈、乙二醇甲基醚丙烯酸酯(EGMEA)鏈、或其組合的交聯(lián)的聚合物鏈網(wǎng)絡(luò)。
5.如權(quán)利要求1所述的可再充電堿金屬-硫電芯，其中，所述金屬硫化物含有MxSy，其中x是從1至3的整數(shù)并且y是從1至10的整數(shù)，并且M是金屬元素，所述金屬元素選自堿金屬、選自Mg或Ca的堿土金屬、過渡金屬、來自元素周期表的第13族至第17族的金屬、或其組合。
6.如權(quán)利要求5所述的可再充電堿金屬-硫電芯，其中，所述金屬元素M選自Li、Na、K、Mg、Zn、Cu、Ti、Ni、Co、Fe、或Al。
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