一种可充电硫离子电池及其制备方法技术

技术编号:26509542 阅读:45 留言:0更新日期:2020-11-27 15:38
本发明专利技术提供一种可充电硫离子电池及其制备方法,所述硫离子电池的正极活性物质为炭黑,负极材料为锌箔,电解液的溶质为硫化钠,溶剂为乙二醇。本发明专利技术首次提出基于硫离子吸附/解吸原理的硫基电池,当使用金属锌箔作为负极组装成新型的硫离子电池时,循环比容量为121mAh/g并且寿命高达1000次。相比于传统的金属‑硫电池,新型硫离子电池有效避免了硫绝缘性以及多硫化物溶解等问题,有机体系对电池的寿命也扮演着重要的角色。同时,新型硫离子电池的电极片和电解液制作简单,电解液绿色、安全,具有很大的应用价值和市场前景。

【技术实现步骤摘要】
一种可充电硫离子电池及其制备方法
本专利技术属于电池领域,提供一种新型硫离子电池及其制备方法。
技术介绍
近年来,锂离子电池(LIB)已在能源应用中得到越来越广泛的应用。但是,现有的锂离子电池远远低于商业要求。这激发了人们对高性能电池的极大兴趣。由于地球上的硫储量丰富,价格低廉,环境友好,其材料理论比容量高达1675mAh/g,因此硫电池是非常有前途的电池。目前所研究的硫基电池主要是由碳硫复合材料正极,金属负极和有机电解液组成。硫的绝缘性、充放电过程中体积膨胀以及多硫化物的“穿梭效应”导致电池循环性能差,电池寿命低,从而制约了其在储能领域的发展。因此,开发性能稳定的电解液体系以及解决硫自身性质所产生的问题是硫离子电池发展的关键要素。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题,我们采用廉价炭黑作为硫离子电池的正极活性材料,石墨片为集流体。在负极材料的选取方面,通过大量实验我们采用锌箔这种金属材料作为硫离子电池的负极,并且展现了较好的稳定性。在电解液的选取方面,我们用乙二醇作为溶剂,硫化钠作为溶质,配制不同浓度的电解液。在锌片作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可充电硫离子电池,其特征在于,所述可充电硫离子电池的正极活性材料为炭黑,负极材料为锌箔,电解液的溶质为硫化钠,电解液的溶剂为乙二醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种可充电硫离子电池,其特征在于,所述可充电硫离子电池的正极活性材料为炭黑,负极材料为锌箔,电解液的溶质为硫化钠,电解液的溶剂为乙二醇。


2.根据权利要求1所述的一种可充电硫离子电池,其特征在于,所述电解液中硫化钠的浓度为0.5~2mol/L。


3.根据权利要求1或2所述的一种可充电硫离子电池,其特征在于,所述电解液中硫化钠的浓度为2mol/L。


4.一种可充电硫离子电池的制备方法,其特征在于,首先将炭黑和粘结剂按照比例混合,然后缓慢滴入N-甲基吡咯烷酮NMP,研磨成浆料;之后将浆料涂抹在石墨片集流体上,真空干燥,制得正极片;最后将硫化钠溶于乙二醇,配制电解液,用锌箔作为负极,组装成软包电池。


5.根据权利要求4所述的一种可充电硫离子电池的制备方法,其特征在于,所述的炭黑和粘结剂的质量混合比例为90~70:10~30。

【专利技术属性】
技术研发人员:李明强赵虎
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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