[發(fā)明專(zhuān)利]金屬-硫電池正極，其制造方法以及包括其的金屬-硫電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880057481.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111052460B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宣良國(guó);黃壯淵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 漢陽(yáng)大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/62;H01M4/38;H01M4/58;H01M4/139;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/052
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 彭雪瑞;臧建明

1.一種鋰-硫電池的正極，包括：

正極活性材料層，其包括碳材料和含硫材料，

其中，在所述正極活性材料層中分別配置有使所述含硫材料致密的區(qū)域和使所述碳材料致密的區(qū)域，

其中，所述含硫材料為S₈、Li₂S、硫化聚合物或其兩種或更多種的混合物，和

其中，所述含硫材料至少包括Li₂S，并且所述Li₂S具有正交晶相。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，其中，所述含硫材料是S₈和Li₂S的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正極，其中，在所述正極活性材料層中，所述S₈的重量高于所述Li₂S的重量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，其中，所述碳材料是石墨烯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，其中，所述正極活性材料層中的所述含硫材料的重量高于所述碳材料的重量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，其中，所述正極活性材料層包含60-90wt％的所述含硫材料和剩余wt％的所述碳材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，其中，在使所述含硫材料致密的所述區(qū)域中，納米尺寸的含硫材料顆粒聚集并且被所述碳材料包圍。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正極，其中，所述含硫材料包括硫化鋰納米顆粒，并且一些所述硫化鋰納米顆粒是棒狀納米顆粒。

9.金屬-硫電池正極的制造方法，包括：

制備碳材料和含硫材料的混合物；和

將所述混合物放入模具中加壓以形成正極活性材料層，所述正極活性材料層為自支撐膜，

其中，所述含硫材料是S₈、Li₂S、硫化聚合物或其兩種或更多種的混合物，和

其中，所述含硫材料至少包括Li₂S，并且所述Li₂S在所述混合物中具有立方晶相，并且在被壓制之后，在所述正極活性材料層中變?yōu)檎痪唷?/p>

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述含硫材料是S₈和Li₂S的混合物。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述正極活性材料層中，所述S₈的重量高于所述Li₂S的重量。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述混合物中所述含硫材料的重量高于所述碳材料的重量。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述加壓在750至1100MPa下進(jìn)行。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述正極活性材料層包含60-90wt％的所述含硫材料和剩余wt％的所述碳材料。

15.金屬-硫電池，包括：

根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極，

面對(duì)所述正極設(shè)置的負(fù)極；和

位于所述正極和所述負(fù)極之間的電解質(zhì)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池，其中，所述電解質(zhì)是非水液體電解質(zhì)。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電池，其中，所述電解質(zhì)還包括銨鹽。