[發(fā)明專利]鋰硫電池正極材料及其制備方法和鋰硫電池在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010972346.3 | 申請日： | 2020-09-16 |
| 公開（公告）號： | CN112216839A | 公開（公告）日： | 2021-01-12 |
| 發(fā)明（設計）人： | 陳成猛;戴麗琴;蘇方遠;王振兵;趙樺 | 申請（專利權）人： | 中國科學院山西煤炭化學研究所 |
| 主分類號： | H01M4/62 | 分類號： | H01M4/62;H01M4/38;H01M4/13;H01M10/052 |
| 代理公司： | 深圳中一聯(lián)合知識產權代理有限公司 44414 | 代理人： | 方良 |
| 地址： | 030000 *** | 國省代碼： | 山西;14 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 電池 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種鋰硫電池正極材料，其特征在于，包括復合碳顆粒本體，所述復合碳顆粒本體為球形，且具有三維多孔結構，所述復合碳顆粒本體包括碳納米管和科琴黑，且所述碳納米管與科琴黑混合分布；
至少在所述復合碳顆粒本體的表面和所述三維多孔結構的孔隙表面沉積有硫單質。
2.根據權利要求1所述的鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述碳納米管與科琴黑的質量比為(1～10):1；和/或
所述復合碳顆粒本體的孔容為0.5～5cm3/g；和/或
所述復合碳顆粒本體的載硫量為60-85wt％。
3.根據權利要求1-2任一項所述的鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述復合碳顆粒本體為微米顆粒；和/或
所述碳納米管的管徑為3～100nm。
4.根據權利要求3所述的鋰硫電池正極材料，其特征在于，所述復合碳顆粒本體的粒徑為1～50μm。
5.一種鋰硫電池正極材料的制備方法，包括如下步驟：
將碳納米管和科琴黑配制成混合碳分散液；
將所述混合碳分散液進行噴霧干燥處理，獲得復合碳顆粒，所述復合碳顆粒為球形，且具有三維多孔結構；
將所述復合碳顆粒與單質硫進行混合處理，后于保護氣氛中進行熱載硫處理。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述噴霧干燥處理的噴霧干燥溫度為100～170℃，噴霧干燥壓力為0.1～0.5MPa，噴霧干燥流速為0.3～5L/h。
7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述混合碳分散液中，所述碳納米管和科琴黑的質量比為(1～10):1；和/或
所述混合碳分散液中，所述碳納米管和科琴黑的總質量濃度為1％～10％；和/或
所述混合碳分散液的溶劑為水、乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮中的至少一種；和/或
所述熱載硫處理的溫度為130～200℃，時間為8～20h；和/或
所述復合碳顆粒與單質硫是按照復合碳顆粒與單質硫的質量比為1:(1～4)的比例進行所述混合處理；和/或
所述保護氣氛為無氧或惰性氣體的氣氛。
8.一種鋰硫電池正極，包括正極集流體和結合在所述正極集流體表面的活性層，其特征在于：所述活性層的材料包括導電劑、粘結劑和正極活性材料形成的混合物，其中，所述正極活性材料為權利要求1-4任一項所述的鋰硫電池正極材料或由權利要求5-8任一項所述制備方法制備的鋰硫電池正極材料。
9.根據權利要求8所述的鋰硫電池正極，其特征在于，所述活性層的載硫面密度為3-6.5mg/cm2。
10.一種鋰硫電池，包括負極和正極，其特征在于：所述正極為權利要求8-9任一項所述的鋰硫電池正極。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國科學院山西煤炭化學研究所，未經中國科學院山西煤炭化學研究所許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權和技術合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010972346.3/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
