锂硫电池正极的载体材料、正极材料、制备方法及锂硫电池技术

本发明专利技术公开一种锂硫电池正极的载体材料，包括‑S‑R‑SH结构，R为碳原子数大于1的亚烷基及其衍生物、亚烯烃及其衍生物或亚芳基及其衍生物。还公开了该载体材料形成的正极材料、其制备方法及包含该正极材料的锂硫电池。本发明专利技术的锂硫电池正极的载体材料，由于至少一个巯基可以与硫共聚，从而将硫固定于载体，从而可以有效避免多硫化物的穿梭效应。本发明专利技术的锂硫电池正极材料将活性物质硫固定于载体上，从而避免锂硫电池的穿梭效应。共聚产物还可以稳定未参与共聚单质硫、加快电解液的浸润速率，提高正极材料的导电性和电化学活性。

【技术实现步骤摘要】
锂硫电池正极的载体材料、正极材料、制备方法及锂硫电池
本专利技术属于锂电池领域，具体涉及一种锂硫电池正极的载体材料、正极材料、制备方法及锂硫电池。
技术介绍
锂硫电池放电中间产物多硫化物在电解液中溶解，并在充放电过程中来回“穿梭”于正负极之间，该穿梭效应伴随着整个电池循环过程，造成活性物质的损失，严重降低了材料中活性物质的利用率，缩减电池寿命。为了解决上述问题，通过将DIB(1,3-二异丙基苯)以及SHG(巯基化还原石墨烯)引入到硫体系将活性硫以化学键的形式固定，抑制在充放电过程中多硫化物的穿梭。该方式中过剩未反应的S不能得到很好的抑制，降低材料整体活性物质利用率。
技术实现思路
为了解决上述缺陷，本专利技术提供一种锂硫电池正极的载体材料、正极材料、其制备方法即包含该正极材料的锂硫电池。本专利技术一方面提供一种锂硫电池正极的载体材料，包括-S-R-SH结构，R为碳原子数大于1的亚烷基及其衍生物、亚烯烃及其衍生物或亚芳基及其衍生物。本专利技术另一方面提供一种锂硫电池正极材料，包括复合硫材料，所述复合硫材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极的载体材料，其特征在于，包括-S-R-SH结构，R为碳原子数大于1的亚烷基及其衍生物、亚烯烃及其衍生物或亚芳基及其衍生物。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极的载体材料，其特征在于，包括-S-R-SH结构，R为碳原子数大于1的亚烷基及其衍生物、亚烯烃及其衍生物或亚芳基及其衍生物。


2.根据权利要求1所述的载体材料，其特征在于，所述的载体材料包括：





3.根据权利要求1或2所述的载体材料，其特征在于，所述载体材料为巯基化的聚多巴胺。


4.一种锂硫电池正极材料，其特征在于，包括复合硫材料，所述复合硫材料包括-S-R1-S-Sn-S-R2-S-结构，n为1-8的整数，R1和R2为碳原子数大于1的亚烷基及其衍生物、亚烯烃及其衍生物或亚芳基及其衍生物。


5.根据权利要求4所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述复合硫材料为双壳层结构，所述双壳层结构包括内核、夹层和外壳，其中所述内核和所述外壳均为聚合物基体、所述夹层包括所述-S-R1-S-Sn-S-R2-S-结构；优选，所述内核与所述外壳之间桥接有所述-S-R1-S-Sn-S-R2-S-结构；优选，所述夹层还包括单质硫。


6.根据权利要求4或5所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述复合硫材料包括：





7.根据权利要求6所述的锂硫电池正极材料，其特征在于，所述复合硫材料为巯基化的聚多巴胺与硫共聚的产物。


8.一种锂硫电池，其特征在于，包括权利要求4-7任一所述的锂硫电池正极材料。


9.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
S10，提供第一包括至少一个巯基的聚合物；
S20，将所述第一包括至少一个巯基的聚合物分散于包含硫源化合物的水溶液中，搅拌状态下加入酸溶液后持续搅拌反应2～4h，得到前驱体A；以及
S21，将所述前驱体A于185℃、惰性气体保护下保温10～24h。


10.一种锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
S10，提供第一包括至少一个巯基的聚合物；
S20，将所述包括至少一个巯基的聚合物分散于包含硫源化合物的水溶液中，搅拌状...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫银贤，彭祖铃，许博伟，
申请(专利权)人：中航锂电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32