一种液态硫正极及其制备方法和锂硫电池

文档序号:37162654发布日期:2024-03-01 11:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种液态硫正极的制备方法,其特征在于,具体步骤为:将单质硫、litfsi加入胺类化合物中,搅拌均匀后得到含硫溶液,将所述含硫溶液滴加于集流体上,静置后得到液态硫正极。

2.根据权利要求1所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述胺类化合物为二元胺、多元胺中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述二元胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺或戊二胺,所述多元胺为二乙烯三胺、二丙烯三胺或三乙烯四胺。

4.根据权利要求1所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述集流体上负载有催化剂,所述催化剂包括mos2、ws2、fes中的至少一种,所述催化剂的负载量为1-3wt%。

5.根据权利要求1所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述集流体为多孔碳基集流体,所述多孔碳基集流体包括碳纸、碳布、碳膜中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述单质硫为升华硫,所述含硫溶液中升华硫的质量浓度为0.1-100mg/ml。

7.根据权利要求1所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,滴加后,所述集流体上硫的负载量为0.5-3mg/cm2。

8.根据权利要求1-7任一项所述的液态硫正极的制备方法,其特征在于,所述搅拌采用磁力搅拌,磁力搅拌时间为30min-24h;所述滴加操作采用移液枪;所述静置的时间为1min-2h。

9.一种如权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的液态硫正极。

10.一种锂硫电池,其特征在于:包括:锂金属负极、隔膜和如权利要求9所述的液态硫正极,所述隔膜为锂化nafion膜。


技术总结
本发明涉及锂硫电池技术领域,特别是一种液态硫正极及其制备方法和锂硫电池。一种液态硫正极,其制备方法为:将单质硫、LiTFSI加入胺类化合物中,搅拌均匀后得到含硫溶液,将含硫溶液滴加于集流体上,静置后得到液态硫正极。本发明还提出一种包括锂金属负极、隔膜和该液态硫正极的锂硫电池。本发明先将单质硫完全溶解于胺类化合物中,再通过简单的滴加即可获得活性物质利用率高的液态硫正极,不仅解决了现有技术存在的电子、离子迁移缓慢和活性物质利用率低、穿梭效应严重的问题,而且能显著降低电池的生产成本、改善电池安全性能;另外,本发明的正极活性物质处于液体状态,实现了大倍率充放电,有望用于高功率电池。

技术研发人员:刘喜正,何孟琳,雷晓峰,丁轶
受保护的技术使用者:天津理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/2/29
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