一种液态硫正极及半液态锂硫电池制造技术

本发明专利技术公开了一种液态硫正极及半液态锂硫电池，液态硫正极包括集电体和含硫溶液，含硫溶液至少由多硫化物、高施主数溶剂、有机氟醚和催化剂组成。该液态硫正极载硫量高、电解液用量少、黏度适中、离子导电好，可以避免硫正极绝缘与体积膨胀问题，同时促进硫转化反应动力学并能抑制多硫化物穿梭。利用该液态正极制作的半液态锂硫电池，具有高的可逆容量、良好的循环稳定性与倍率性能，实际能量密度相比传统固态锂硫电池更有优势。

【技术实现步骤摘要】
一种液态硫正极及半液态锂硫电池
本专利技术属于新能源
，具体涉及一种液态硫正极及半液态锂硫电池。
技术介绍
锂硫电池的理论能量密度接近传统锂离子电池的10倍，而且原料来源丰富，成本具有优势。但是现阶段始终存在活性物质利用率低、循环稳定性差等问题，主要原因在于单质硫导电性差、硫锂化前后体积变化大、转化动力学缓慢、中间产物易溶解与穿梭等。而且该电池通常需要使用较多的电解液(即E/S比偏高)，不利于实际比能量提升，因此极大阻碍了其实用化进程。现有技术通常是将硫与导电材料复合，这可以提高电极导电性、限域多硫化锂，但难以从根本上限制多硫化物的溶解/穿梭，导电相作为非活性组分也会导致电极比容量下降。而优化电解液组成(例如使用有机氟醚)虽可以起到抑制多硫化物溶解、保护锂负极的作用，但也不能克服硫正极的低导电性和体积变化缺陷。因此这些改性优化措施都有一定的局限性，无法综合解决锂硫电池存在的各种问题，对电池性能的改善程度相对有限。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种液态硫正极及半液态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态硫正极，其特征在于，包括集电体和含硫溶液，含硫溶液包括多硫化物、高施主数溶剂、有机氟醚和催化剂，多硫化物的结构式为Li

【技术特征摘要】
1.一种液态硫正极，其特征在于，包括集电体和含硫溶液，含硫溶液包括多硫化物、高施主数溶剂、有机氟醚和催化剂，多硫化物的结构式为Li2Sx，8≥x≥4，多硫化物在除有机氟醚外剩余溶剂中的摩尔浓度为0.5～10mol/L，高施主数溶剂的DN值大于24，有机氟醚与高施主数溶剂的体积比为(0.5～10):1，催化剂在含硫溶液中的质量分数为0.2％～15％。


2.根据权利要求1所述的液态硫正极，其特征在于，高施主数溶剂包括N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺、己内酰胺、二甲基亚砜、丙二腈、四甲基脲中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的液态硫正极，其特征在于，有机氟醚为具有以下结构式物质的一种或多种：



其中，R1和R2均表示烃基、醚基中的任一种，且R1和R2中至少一个含有C-F键。


4.根据权利要求1所述的液态硫正极，其特征在于，催化剂的阳离子包括Ni2+、Co2+、Mn2+、NH4+中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海，周犇，袁艳，曾富宝，杜慧玲，郑斌，郑学召，刘长春，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61