[發明專利]一種液態硫正極及半液態鋰硫電池

有效

• 申請號: 202011607925.4
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112736228B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 盧海;周犇;袁艷;曾富寶;杜慧玲;鄭斌;鄭學召;劉長春
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/136;H01M10/052
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種液態硫正極，其特征在于，包括集電體和含硫溶液，含硫溶液包括多硫化物、高施主數溶劑、有機氟醚和催化劑，多硫化物的結構式為Li₂S_x，8≥x≥4，多硫化物在除有機氟醚外剩余溶劑中的摩爾濃度為0.5~10mol/L，高施主數溶劑的DN值大于24，高施主數溶劑包括N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺、己內酰胺、二甲基亞砜、丙二腈、四甲基脲中的至少一種，有機氟醚與高施主數溶劑的體積比為（0.5~10）:1，催化劑在含硫溶液中的質量分數為0.2%~15%，催化劑的陽離子包括Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺、NH₄⁺中的至少一種，含硫溶液含有成膜添加劑，成膜添加劑在含硫溶液中的質量分數為0.2%~3%，含硫溶液還含有低施主數溶劑，低施主數溶劑包括乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊環、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、四氫呋喃中的至少一種，低施主數溶劑與高施主數溶劑的體積比為（0.1~19）：1，成膜添加劑的陰離子包括NO₃^-、FSI^-、BOB^-、ODFB^-、鹵素陰離子中的至少一種；

有機氟醚為具有以下結構式物質的一種或多種：

其中，R1和R2均表示烴基、醚基中的任一種，且R1和R2中至少一個含有C-F鍵。

2.根據權利要求1所述的液態硫正極，其特征在于，集電體包括鋁箔、鋁網、鎳箔、鎳網、不銹鋼片、不銹鋼網、碳紙、碳布、碳膜、導電高分子膜中的至少一種。

3.一種半液態鋰硫電池，其特征在于，包括鋰金屬負極、隔膜和權利要求1或2中任一項所述的液態硫正極。