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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、可充电电池用于为广泛的消费设备(诸如电动车辆和便携式电子设备)供电。然而,可充电电池容易故障,并且在“滥用条件”下可能是不安全的,诸如当可充电电池过度充电、过度放电或在高温高压下工作时。例如,当在高温下工作时,可充电电池可能会发生热失控。在热失控期间,高温会引发在电池中的一系列放热反应,导致电池温度迅速升高。热失控可能会导致电池故障、设备损坏和用户伤害。在热失控期间,诸如锂离子电池和锂-硫电池的可充电电池可能容易着火和爆炸,因为电极材料(例如阳极材料和阴极材料)可能具有高反应性和不稳定性。即使在热失控没有发生时,可充电电池中使用的电极材料在高温下工作时也会经受性能衰减。
技术实现思路
1、提供
技术实现思路
以介绍概念的选择,这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。
技术实现思路
并不旨在确认所要求保护的主题的关键特征或基本特征,也不旨在作为限制所要求保护的主题的范围的辅助。
2、在一方面,本文公开的实施方案涉及一种包含纳米复合材料和硫的电极材料。纳米复合材料包含0.1至15重量%的金属氧化物、碳和h-bn。
3、在另一方面,本文公开的实施方案涉及一种锂-硫电池,该锂-硫电池具有阳极、阴极、隔板和电解质。锂-硫电池的阴极包括纳米复合材料和硫。纳米复合材料包含0.1至15重量%的金属氧化物、碳和h-bn。
4、在仍另一方面,本文公开的实施方案涉及一种制备电极的方法。该方法包括研磨金属前体、碳和h-bn以制造前体混合物,并在氧气的存在下将
5、根据以下描述和所附权利要求,所要求保护的主题的其他方面和优点将是显而易见的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电极材料,包含:
2.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述金属氧化物选自由Co3O4、Fe2O3、SnO2及其组合组成的组。
3.根据权利要求2所述的电极材料,其中所述金属氧化物选自由Fe2O3、SnO2及其组合组成的组。
4.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含2至7重量%的所述金属氧化物。
5.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含约5重量%的所述金属氧化物。
6.根据任一前述权利要求所述的电极材料,其中所述碳选自由石墨烯、石墨及其组合组成的组。
7.根据权利要求6所述的电极材料,其中所述碳是石墨;根据权利要求1所述的电极材料,其中所述金属氧化物包含CoO。
8.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含至少60重量%的硫。
9.根据任一前述权利要求所述的电极材料,其中碳与h-BN之比为1:9至9:1。
10.一种锂-硫电池,包括阳极、阴极、隔板和电解质,所述阴极包括:
11.根据权利要求10所述的锂-硫电池,其中所述阴极包含至少2mg/cm2
12.根据权利要求10或11所述的锂-硫电池,包括在第四次循环上计算的至少65%的硫利用率。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的锂-硫电池,包括在第四次循环上计算的至少75%的硫利用率。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的锂-硫电池,其中在以0.2C的循环速率进行100次循环后,保持至少70%的容量。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的锂-硫电池,其中在以0.2C的循环速率进行200次循环后,保持至少75%的容量。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的锂-硫电池,包括当在室温下以0.1C循环时的在第5次循环上的至少500mAh/g的比容量。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的锂-硫电池,其中所述阴极包括50至300μm的厚度。
18.一种制备电极的方法,包括:
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述研磨包括高能球磨。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其中所述研磨包括低能球磨。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法,其中所述预定温度为325至375℃。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法,还包括将所述电极混合物与一种或多种导电剂、粘合剂、任选的添加剂和溶剂共混以获得浆料。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括将所述浆料涂覆到基板上以形成薄膜。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括干燥所述薄膜。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述薄膜包括50至300μm的厚度。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电极材料,包含:
2.根据权利要求1所述的电极材料,其中所述金属氧化物选自由co3o4、fe2o3、sno2及其组合组成的组。
3.根据权利要求2所述的电极材料,其中所述金属氧化物选自由fe2o3、sno2及其组合组成的组。
4.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含2至7重量%的所述金属氧化物。
5.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含约5重量%的所述金属氧化物。
6.根据任一前述权利要求所述的电极材料,其中所述碳选自由石墨烯、石墨及其组合组成的组。
7.根据权利要求6所述的电极材料,其中所述碳是石墨;根据权利要求1所述的电极材料,其中所述金属氧化物包含coo。
8.根据任一前述权利要求所述的电极材料,包含至少60重量%的硫。
9.根据任一前述权利要求所述的电极材料,其中碳与h-bn之比为1:9至9:1。
10.一种锂-硫电池,包括阳极、阴极、隔板和电解质,所述阴极包括:
11.根据权利要求10所述的锂-硫电池,其中所述阴极包含至少2mg/cm2的硫负载量。
12.根据权利要求10或11所述的锂-硫电池,包括在第四次循环上计算的至少65%的硫利用率。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的锂-硫电池,包括在第四次循环上计算的至少75%的硫利...
【专利技术属性】
技术研发人员:穆罕默德·阿尔萨兰,埃德里斯·阿尔沙拉,亚斯民·穆萨,
申请(专利权)人:沙特阿拉伯石油公司,
类型:发明
国别省市:
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