The invention discloses a lithium sulfur battery, the lithium sulfur battery electrolyte by linear ether solvent, an ether solvent, conductive lithium salt and metal phthalocyanine; and through the linear ether solvent, ring ether solvent to form a mixed solvent, adding conductive lithium salt mixed solvent to form the basis of the electrolyte, and then add 0.01 to 1mol/ml metal phthalocyanine compounds to prepare to electrolytes. The invention also provides a lithium sulfur battery using the lithium sulfur battery electrolyte, using metal phthalocyanine compounds as catalyst for liquid phase catalytic process of charge and discharge, high specific capacity, high cycle efficiency, capacity to maintain high performance.
【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池电解液及其应用
本专利技术属于锂离子电池领域,特别涉及一种含有金属酞菁化合物液相催化剂的锂硫电池电解液及其应用。
技术介绍
锂硫电池是指采用硫或含硫化合物作为正极,锂或储锂材料为负极,以硫-硫键的断裂/生成来实现电能与化学能相互转换的一类电池体系。与其他“摇椅”反应的锂电池一样,在充放电过程中,锂离子作为导流子在正负极之间“穿梭”。放电时,锂离子从负极往正极迁移,正极活性物质的硫-硫键断裂,与锂离子生成Li2S;充电时Li2S电解,释出的锂离子重新迁回负极,沉积为金属锂或者嵌入负极材料。锂硫电池的理论比容量高达1675mAh·g-1,质量和体积理论能量密度分别高达2600Wh·kg-1和2800Wh·L-1,是目前已知固体正极材料中容量最高的,具有良好的应用前景。然而锂硫电池存在着库伦效率低、循环寿命短、自放电率高、安全性差等一系列问题亟需解决。主要是由于硫的导电性差,放电过程体积膨胀严重;中间产物多硫化物的充放电不完全;多硫化物溶于电解液后与迁移锂负极反应造成不可逆容量损失,称为“穿梭效应”。目前对锂硫电池的正极材料的研究工作有使用碳质材料等作为导电骨架与硫复合,帮助改善硫单质导电性差的缺陷。有些研究用氧化物材料与硫复合,为多硫化物体积变化提供的空间。一些研究在两极之间填入碳质间隔层,对于锂硫电池的穿梭效应具有抑制作用。因此必须开发新的方法可以有效的抑制穿梭效应,提高锂硫电池的循环效率,进而发挥锂硫电池超高比容量的优势。
技术实现思路
为了解决锂硫电池充放电过程中循环效率低,动力学缓慢等问题,本专利技术提供了一种含有金属酞菁化合物液相催化剂的锂硫 ...
【技术保护点】
一种锂硫电池电解液,其特征在于:所述锂硫电池电解液由线形醚类溶剂、环形醚类溶剂、导电锂盐和金属酞菁化合物组成;所述锂硫电池电解液是通过以下步骤制得:(1)线形醚类溶剂和环形醚类溶剂按体积比1:9~9:1混合,除去混合溶剂当中的水分至1~10ppm以下;(2)在氦气气氛下,将导电锂盐加入步骤(1)所得到的混合溶剂中,得到基础电解液,所述导电锂盐于所述基础电解液中的浓度为0.1~5mol/L;(3)在步骤(2)得到的基础电解液中加入液相催化剂,得到所述锂硫电池电解液,所述液相催化剂为金属酞菁化合物,浓度为0.01~1mol/ml。
【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池电解液,其特征在于:所述锂硫电池电解液由线形醚类溶剂、环形醚类溶剂、导电锂盐和金属酞菁化合物组成;所述锂硫电池电解液是通过以下步骤制得:(1)线形醚类溶剂和环形醚类溶剂按体积比1:9~9:1混合,除去混合溶剂当中的水分至1~10ppm以下;(2)在氦气气氛下,将导电锂盐加入步骤(1)所得到的混合溶剂中,得到基础电解液,所述导电锂盐于所述基础电解液中的浓度为0.1~5mol/L;(3)在步骤(2)得到的基础电解液中加入液相催化剂,得到所述锂硫电池电解液,所述液相催化剂为金属酞菁化合物,浓度为0.01~1mol/ml。2.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液,其特征在于:所述金属酞菁化合物是Fe、Co、Cu、Ni、Zn、Mn、Ru、Rh、Y、W、Re、Os、Zr、La、Ce、Eu、Gd、Ir、Pt、Mo、Nb、Pd、W中的至少一种和酞菁或酞菁衍生物组成的化合物。3.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液,其特征在于:所述线形醚...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑明森,董全峰,范镜敏,薛飞,
申请(专利权)人:厦门大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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