The invention relates to a method for sulfur polyacrylonitrile composite preparation of crosslinked polyacrylonitrile, which with sulfur and at least one crosslinking agent crosslinking reaction of polyacrylonitrile sulfur composite material, and the crosslinking agent having at least one independently selected from the group consisting of ethylenically unsaturated functional groups and epoxy groups and sulfur heterocyclic propane group the functional group. In addition, the present invention relates to crosslinked polyacrylonitrile sulfur composite materials, cathode materials, alkali metal or alkaline battery sulfur sulfur battery metal group and accumulator.
【技术实现步骤摘要】
具有提高的电容量的聚丙烯腈-硫-复合材料
本专利技术涉及用于制备交联的聚丙烯腈-硫-复合材料的方法、交联的聚丙烯腈-硫-复合材料、阴极材料、碱金属-硫-电池或碱金属-硫-电池组以及储能器。
技术介绍
为制造具有显著更高能量密度的电池组，现今研究锂-硫-电池组(缩写：Li/S)技术。只要锂-硫-电池的正极（下文也称为阴极）完全由元素硫组成，则在理论上可达到高于1000Wh/kg的蓄能量。但元素硫是不导离子也不导电的，以致必须向阴极加入添加剂，这些添加剂明显降低了该理论值。此外，在锂-硫-电池放电时，元素硫通常经还原而生成可溶解的多硫化物Sx2-。该多硫化物可扩散进例如阳极区的区域，在该区域中其不再可以参与后续的充电/放电循环的电化学反应。所述可溶解的多硫化物在充电时可以在负极（下文也称为阳极）上再次被还原。由此可以形成较短的但仍然可溶解的链，这些链再次扩散到阴极并且在那里再次被氧化（多硫化物穿梭）。因此明显地降低了充电效率。此外已知的，为了尽可能完全利用硫，需要大量的电解质。电解质/硫的比例为＞4:1并不是不常见的。因此，在实践中锂-硫-电池的能量密度明显较低，目前...
【技术保护点】
聚丙烯腈‑硫‑复合材料，其包含环化的聚丙烯腈、硫和至少一种交联剂，其中所述交联剂在与硫反应之前具有至少一个官能团，所述官能团彼此独立地选自烯属不饱和官能团、环氧基团和硫杂环丙烷基团。
【技术特征摘要】
2015.12.03 DE 102015224194.71.聚丙烯腈-硫-复合材料，其包含环化的聚丙烯腈、硫和至少一种交联剂，其中所述交联剂在与硫反应之前具有至少一个官能团，所述官能团彼此独立地选自烯属不饱和官能团、环氧基团和硫杂环丙烷基团。2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈-硫-复合材料，其中所述交联剂与至少两个硫原子彼此连接，这些硫原子进一步直接或间接地与环化的聚丙烯腈相连。3.聚丙烯腈-硫-复合材料，其包含：基于该材料总重量35至75重量%的共价键连接的硫；基于该材料总重量0.01至15重量%的与所述硫连接的交联剂；基于该材料总重量10至64.99重量%的将硫共价键连接在其上的环化的聚丙烯腈；和基于该材料总重量0至10重量%的选自粘度改进剂和催化剂的添加剂。4.用于制备交联的聚丙烯腈-硫-复合材料的方法，其中聚丙烯腈与硫和至少一种交联剂反应生成交联的聚丙烯腈-硫-复合材料，并且该交联剂具有至少一个彼此独立地选自烯属不饱和官能团、环氧基团和硫杂环丙烷基团的官能团。5.根据权利要求4所述的方法，其中聚丙烯腈、硫和所述至少一种交联剂在一个反应步骤中反应，从而形成所述交联的聚丙烯腈-硫-复合材料。6.根据权利要求4所述的方法，其中在第一反应步骤中将硫与所述至少一种交联剂反应和将由此获得的产物在第二反应步骤中与聚丙烯腈和另外的硫反应，从而形成交联的聚丙烯腈-硫-复合材料。7.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：J蒂伦，M韦格纳，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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