一种用于锂硫电池体系的石墨烯电极结构制造技术

本发明专利技术为一种用于锂硫电池体系的石墨烯电极结构。一种锂硫电池的电极结构，所述电极结构包括集流体和集流体上至少两层电极组合物。电极组合物由石墨烯导电材料、硫活性材料、粘结剂组成。本发明专利技术的电极结构可实现电极在高硫含量(电极上硫含量＞70％wt)和高硫载量(电极上硫负载量＞3mg/cm

Graphene electrode structure for lithium sulfur battery system

The present invention is a graphene electrode structure for lithium sulfur battery system. The electrode structure of a lithium sulfur battery includes at least two layers of electrode assemblies on a collector and a collector. The electrode composition is composed of graphene conductive material, sulfur active material and binder. The electrode structure of the invention can realize the electrode in the high sulfur content (the sulfur content above 70%wt) and the high sulfur load (the sulfur load on the electrode is more than 3mg/cm)

【技术实现步骤摘要】
一种用于锂硫电池体系的石墨烯电极结构
本专利技术属于电化学及电池领域，具体涉及一种用于锂硫电池阴极的石墨烯电极结构设计和制备方法。
技术介绍
目前商用锂离子电池以钴酸锂、磷酸亚铁锂、镍钴锰三元材料为主，其能量密度的发展已经基本达到其材料的理论极限，一般低于300Wh/kg，进一步提升的空间较小。为了使二次电池满足更广泛应用的需求，如动力电池和大型储能电池，研究人员都在广泛的寻找和研究具有更高比能量的新一代二次电池。锂硫电池正极材料为硫材料，理论比容量为1675mAh/g，负极材料为金属锂，理论比容量为3800mAh/g，两者组合构成的锂硫电池体系的理论比能量可达2600Wh/kg，是目前锂离子电池的5～8倍，而且硫材料是一种常见的工业废料，具有无毒、储量大、价格低、环境友好等优点，有望应用于动力电池、3C电子产品等领域，因此近年来锂硫电池成为了新一代高能量密度、高安全性电池体系的研究热点之一。然而锂硫电池体系的商业化还有许多技术难题需要解决。首先，单质硫及放电产物硫化锂在室温下是电子和离子绝缘体，限制了硫在电池放电过程中的利用率和倍率性能，尤其是电极在高硫含量(电极上硫含量＞70％w本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂硫电池体系阴极的石墨烯电极结构，所述电极结构包括集流体和集流体上至少两层电极组合物，其特征在于：按照从靠近集流体方向的电极内层向靠近电极表面的电极外层方向，所用石墨烯材料的片径尺寸梯度减小。

【技术特征摘要】
1.一种用于锂硫电池体系阴极的石墨烯电极结构，所述电极结构包括集流体和集流体上至少两层电极组合物，其特征在于：按照从靠近集流体方向的电极内层向靠近电极表面的电极外层方向，所用石墨烯材料的片径尺寸梯度减小。2.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极组合物包括石墨烯材料、电化学活性材料以及粘结剂材料组成，以双层或多层涂布的方式置于所述集流体上。3.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述石墨烯材料是单层、双层或多层石墨烯，优选的为单层石墨烯材料。4.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极内层所用石墨烯材料的片径尺寸为10～500微米，优选的为50～300微米。5.如权利要求1所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电极外层所用石墨烯材料的片径尺寸为0.5～10微米，优选的为0.5～3微米。6.如权利要求2所述的石墨烯电极结构，其特征在于所述电化学活性材料为硫、硫化锂、基于硫的有机化合物以及硫的无机复合物，优选的为硫和硫化锂。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志凯，张焕，黄美玲，瞿美臻，
申请(专利权)人：中国科学院成都有机化学有限公司，中国科学院国有资产经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51