[發明專利]抑制鋰硫電池中多硫化物穿梭效應的方法、材料及其應用

有效

• 申請號: 202011604089.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN114695884B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 楊思宇;王成瑞;傅正文
• 申請（專利權）人: 天目湖先進儲能技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/139;H01M10/052;H01M10/42
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

1.一種抑制鋰硫電池中多硫化物穿梭效應的方法，其特征在于，所述方法包括：

將CrSSe作為添加劑摻入到鋰硫電池的硫電極中，或者將CrSSe作為中間層材料用于鋰硫電池的正負極之間的中間層，用以通過CrSSe吸附所述鋰硫電池在電化學過程中的反應中間產物多硫化物，錨定多硫化物并加速催化所述多硫化物在氧化還原過程中的轉化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，CrSSe添加劑在所述硫電極中的添加量與硫電極中活性物質的質量比為1：99-49：51。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將CrSSe作為添加劑其摻入到鋰硫電池的硫電極中具體包括：

在制備硫電極的過程中，將CrSSe作為添加劑與硫、導電劑、粘結劑混合制成漿料，再涂布在集流體上制成硫電極；或者

在制備硫電極的過程中，分別制備含CrSSe的漿料及硫電極漿料，再先后或疊層涂布在集流體上制成硫電極。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述導電劑包括：炭黑、乙炔黑、碳納米管、碳纖維、石墨烯或氧化石墨烯中的至少一種；

所述粘結劑包括：聚偏氯乙烯、聚偏氯乙烯-六氟丙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、羧甲基纖維素、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚丙烯腈、羧甲基纖維素鈉或丁苯橡膠中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將CrSSe作為中間層材料用于鋰硫電池的正負極之間的中間層具體包括：

將CrSSe或將CrSSe與其他材料混合制成可自支撐的中間層；或者，

將CrSSe或將CrSSe與其他材料制成漿料涂覆在具有自支撐性質的材料表面，制得所述中間層。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，

所述其他材料包括：貴金屬、金屬氧族化合物、金屬碳化物、過渡金屬氮化物中的至少一種；

所述自支撐性質的材料包括：隔膜，或者，高分子材料或碳材料的膜、紙、網、布、氈中的任一種。

7.一種用于抑制鋰硫電池中多硫化物穿梭效應的添加劑材料，其特征在于，所述添加劑材料包括：

摻入到硫電極中或者用作中間層材料置于電池正負極之間的CrSSe。

8.一種鋰硫電池，其特征在于，所述鋰硫電池包括硫電極添加劑CrSSe。

9.一種鋰硫電池，其特征在于，所述鋰硫電池包括含有CrSSe的中間層。