一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:41352195 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-20 10:05
本发明专利技术公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用,锂硫电池正极材料包括:多孔碳、硫单质和碳包覆层;其中,硫单质均匀弥散分布于多孔碳的孔隙内;碳包覆层包覆于多孔碳的外表面和多孔碳的孔隙内的表面;碳包覆层是将熔融后的低熔点含碳材料包裹于多孔碳的外表面和多孔碳的孔隙内,再经过高温碳化处理得到;多孔碳的孔隙的孔径在1nm‑300nm之间;多孔碳的孔隙率在30%‑80%之间;多孔碳的孔在经过高温高压处理后最终为收缩闭合状态;将本发明专利技术提供的锂硫电池正极材料制备正极极片并应用在锂硫电池中,可以提高电池的导电性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料,特别涉及一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、锂离子电池因受正极材料理论比容量的限制,即使以金属锂为负极,其实际比能量也仅能达到600wh/kg,而锂硫电池因其理论能量密度(2500wh/kg) 远高于现有锂离子的能量密度(200wh/kg),是理想的下一代储能设备,然而,多硫化锂的穿梭效应一直限制着锂硫电池的实际性能。

2、锂硫电池的正极一般采用含有单质硫的复合材料,负极通常采用金属锂,电解液一般采用溶解锂盐的酯类或醚类等有机溶剂。然而,锂硫电池在锂化/ 脱锂过程中,在硫正极和锂负极之间溶解的多硫化物(pss)所引起的“氧化还原穿梭效应”导致它们在实际应用中的循环寿命较短。

3、目前,利用高比表面积的碳材料物理吸附多硫化物和利用极性氧化物化学吸附多硫化物是抑制多硫化物穿梭的主要方法,但是均效果不显著,反而对容量造成不小的损失,因此,对锂硫电池正极的改性,尤其是抑制多硫化物穿梭效应,仍是人们关注的重点和亟需解决的问题。


技术实现思路p>

1、本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂硫电池正极材料,其特征在于,所述锂硫电池正极材料包括:多孔碳、硫单质和碳包覆层;

2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述多孔碳的粒径Dv50在800nm-10μm之间;所述多孔碳的孔隙的孔径在10nm-300nm之间;

3.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述低熔点含碳材料包括:聚乙二醇、石蜡、聚己内酯、聚环氧乙烷、聚醋酸乙烯酯中的一种或多种;所述低熔点含碳材料的熔点小于等于110℃;

4.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述高温高压处理包括:设置压力范围为10MPa-100MPa,温度...

【技术特征摘要】

1.一种锂硫电池正极材料,其特征在于,所述锂硫电池正极材料包括:多孔碳、硫单质和碳包覆层;

2.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述多孔碳的粒径dv50在800nm-10μm之间;所述多孔碳的孔隙的孔径在10nm-300nm之间;

3.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述低熔点含碳材料包括:聚乙二醇、石蜡、聚己内酯、聚环氧乙烷、聚醋酸乙烯酯中的一种或多种;所述低熔点含碳材料的熔点小于等于110℃;

4.根据权利要求1所述的锂硫电池正极材料,其特征在于,所述高温高压处理包括:设置压力范围为10mpa-100mpa,温度范围为800-1200℃。

5.一种上述权利要求1-4任一所述的锂硫电池正极...

【专利技术属性】
技术研发人员:王静刘柏男罗飞
申请(专利权)人:溧阳天目先导电池材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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