有机硫化物电极及制备方法与锂硫电池技术

本发明专利技术公开了有机硫化物电极及制备方法与锂硫电池。所述有机硫化物正极的制备方法包括步骤：采用电化学聚合的方法在导电基底上形成共轭导电聚合物，得到含有共轭导电聚合物的极片；其中所述共轭导电聚合物的侧链含有能与硫单质交联的功能基团；使所述含有共轭导电聚合物的极片上的功能基团与硫单质发生聚合反应，得到有机硫化物正极。本发明专利技术利用了共轭导电聚合物骨架提供导电性和原位电化学聚合位点，实现无需粘接剂和导电添加剂的制备工艺。更利用了共轭导电聚合物对硫的限制作用，缓解多硫化物穿梭效应，提高电池循环寿命，对功能性锂硫电池的发展显示了巨大的潜力。性锂硫电池的发展显示了巨大的潜力。性锂硫电池的发展显示了巨大的潜力。

【技术实现步骤摘要】
有机硫化物电极及制备方法与锂硫电池


[0001]本专利技术属于锂硫电池
，具体涉及有机硫化物电极及制备方法与锂硫电池。

技术介绍

[0002]以元素硫为正极活性物质的锂硫电池由于其电极材料的优越性，特别是硫的理论容量高(约1675mAh
·
g
‑1)，同时具有地球丰度高、价格低廉和环境友好等优点，受到了广泛的关注。然而，由于多硫化物在循环过程中的溶解而产生的“穿梭效应”、硫和硫化锂的绝缘性以及硫在锂脱嵌过程中的大体积膨胀(约80％)等问题阻碍了其商业化。为了缓解这些问题，提高锂硫电池的性能，开发高性能的正极材料仍然是十分必要的。同时，开发非传统的电极材料制备方法，对功能性锂硫电池的发展也具有重要意义。
[0003]近年来，有机导电聚合物由于其导电性、柔性和功能化而在锂硫电池中得到了广泛的研究。根据以往对导电聚合物在锂硫电池中的应用研究，缓解穿梭问题的方法主要分为物理限制法和化学限制法。在物理限制方法中，硫被物理限制在导电聚合物中，以减轻多硫化物的穿梭效应，提高阴极的导电性。然而，这些导电聚合物的惰性表面对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机硫化物电极的制备方法，其特征在于，包括步骤：采用电化学聚合的方法在导电基底上形成共轭导电聚合物，得到含有共轭导电聚合物的极片；其中所述共轭导电聚合物的侧链含有能与硫单质交联的功能基团；使所述含有共轭导电聚合物的极片上的功能基团与硫单质发生聚合反应，得到有机硫化物电极。2.根据权利要求1所述的有机硫化物电极的制备方法，其特征在于，所述共轭导电聚合物由一种或两种单体聚合得到，所述单体的结构通式选自以下所示中的一种：其中，X为S，N.O1，2，3，
…
8代表侧链取代位置其中，至少一个取代位置独立地选取以下可与硫聚合的功能侧链：剩余取代位置独立地选取氢、氘、氟、氯、溴、碘、甲基、氧甲基、乙基、三氟甲基、三氟氧甲基、苯、环己烷。3.根据权利要求2所述的有机硫化物电极的制备方法，其特征在于，所述单体选自以下结构式中的一种：
。4.根据权利要求1所述的有机硫化物电极的制备方法，其特征在于，所述采用电化学聚合的方法在导电基底上形成共轭导电聚合物的步骤，具体包括：将一种或两种单体和电解质溶于第一溶剂中，得到混合液；在所述混合液中搭建以工作电极、对电极和参比电极构成的三电极体系，其中所述导电基底作为所述工作电极；进行电化学聚合，在所述导电基底上得到共轭导电聚合物。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，宁皎邑，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：