[發(fā)明專利]具有高能量密度的鋰硫電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180032796.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115485904A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金容輝;李昌勛;樸晟孝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社LG新能源
• 主分類號(hào): H01M10/0569
• 分類號(hào): H01M10/0569;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王海川;陳海濤

1.一種鋰硫電池，所述鋰硫電池包含：

電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括含有含氟醚化合物的第一溶劑、含有二醇二醚類化合物的第二溶劑和鋰鹽；以及

正極，所述正極包括硫和碳材料作為活性材料，

其中所述正極中包括的硫的利用率為理論放電容量的90％以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述含氟醚化合物包括選自1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)、雙(氟甲基)醚、2-氟乙基甲基醚、雙(2,2,2-三氟乙基)醚、丙基1,1,2,2-四氟乙基醚、異丙基1,1,2,2-四氟乙基醚、1,1,2,2-四氟乙基異丁基醚、1,1,2,3,3,3-六氟丙基乙基醚、1H,1H,2'H,3H-十氟二丙基醚和1H,1H,2'H-全氟二丙基醚中的至少一種氫氟醚類化合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述二醇二醚類化合物包括選自二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚、三乙二醇單甲基醚、四乙二醇二甲基醚、四乙二醇二乙基醚、四乙二醇甲基乙基醚、聚乙二醇二甲基醚、聚乙二醇二乙基醚和聚乙二醇甲基乙基醚中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述鋰鹽包括選自LiCl、LiBr、LiI、LiClO₄、LiBF₄、LiB₁₀Cl₁₀、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiCF₃CO₂、LiC₄BO₈、LiAsF₆、LiSbF₆、LiAlCl₄、CH₃SO₃Li、CF₃SO₃Li、(CF₃SO₂)₂NLi、(C₂F₅SO₂)₂NLi、(SO₂F)₂NLi、(CF₃SO₂)₃CLi、氯硼烷鋰、具有4個(gè)以下碳原子的低級(jí)脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和酰亞胺鋰中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述鋰鹽的濃度為0.1M至2M。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述鋰鹽、所述第二溶劑和所述第一溶劑的摩爾比為1:0.5～3:4.1～15。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述電解質(zhì)不包括腈類溶劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中，相對(duì)于所述正極的總重量，所述硫的含量為60重量％至80重量％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述碳材料的孔體積為0.7cm³/g至3cm³/g。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述正極中包括的正極活性材料包含硫碳復(fù)合材料。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述正極中包括的硫的利用率為所述理論放電容量的94％至100％。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰硫電池，其中所述鋰硫電池的能量密度為400Wh/kg以上或600Wh/L以上。