[發明專利]鋰硫電池用正極活性材料、其制備方法以及包含其的鋰硫電池在審
| 申請號： | 202180006514.6 | 申請日： | 2021-08-04 |
| 公開（公告）號： | CN114730870A | 公開（公告）日： | 2022-07-08 |
| 發明（設計）人： | 金秀炫;李鐘贊;金起炫;孫權男;鄭道恩;宮燦榮 | 申請（專利權）人： | 株式會社LG新能源;首爾大學校產學協力團 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36 |
| 代理公司： | 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219 | 代理人： | 王海川;陳海濤 |
| 地址： | 韓國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 電池 正極 活性 材料 制備 方法 以及 包含 | ||
1.一種鋰硫電池用正極活性材料，所述鋰硫電池用正極活性材料包含具有核-殼結構的粒子狀結構體，
其中所述粒子狀結構體包含核部和覆蓋所述核部的整個表面或部分表面的殼部，以及
其中所述核部包含硫化合物，所述殼部包含聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物。
2.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物具有其中聚噻吩乙酸聚合物通過聚乙二醇相互交聯的結構。
3.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物為具有下式1的結構的化合物：
[式1]
其中n各自獨立地為0至1的有理數。
4.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物具有10000至30000的重均分子量。
5.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述硫化合物包括選自如下中的至少一種：無機硫、Li2Sn(n≥1)、二硫化物化合物、有機硫化合物和碳-硫聚合物((C2Sx)n，其中x為2.5至50，n≥2)。
6.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中在所述核部中的所述硫化合物以硫-碳復合材料的形式被包含。
7.根據權利要求6所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述硫-碳復合材料含有：
多孔碳材料，和
在所述多孔碳材料的內表面和外表面中的至少一部分中所含的所述硫化合物。
8.根據權利要求7所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中所述多孔碳材料包括選自如下中的至少一種：石墨、石墨烯、炭黑、碳納米管、碳纖維和活性炭。
9.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中相對于總共100重量份的所述核部，所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物的含量為0.5重量份至15重量份。
10.根據權利要求1所述的鋰硫電池用正極活性材料，其中相對于總共100重量％的所述鋰硫電池用正極活性材料，所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物的含量為0.2重量％至5重量％。
11.一種制備鋰硫電池用正極活性材料的方法，所述方法包括如下步驟：
(a)制備包含硫化合物的核部；以及
(b)將所述核部與含有聚噻吩乙酸和聚乙二醇類聚合物的溶液混合，然后對混有所述核部的溶液進行熱處理，以在所述核部的整個表面或部分表面上形成包含聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物的殼部。
12.根據權利要求11所述的制備鋰硫電池用正極活性材料的方法，其中所述聚噻吩乙酸-聚乙二醇接枝共聚物具有其中聚噻吩乙酸聚合物通過聚乙二醇相互交聯的結構。
13.根據權利要求11所述的制備鋰硫電池用正極活性材料的方法，其中所述聚乙二醇類聚合物包括選自如下中的至少一種：聚乙二醇、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇十二烷基醚、聚乙二醇芐基醚、聚乙二醇二芐基醚和聚乙二醇-4-壬基苯基醚。
14.根據權利要求11所述的制備鋰硫電池用正極活性材料的方法，其中所述聚乙二醇類聚合物具有400至4000的數均分子量。
15.根據權利要求11所述的制備鋰硫電池用正極活性材料的方法，其中步驟(b)中的熱處理在80℃至120℃的溫度范圍內進行。
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