Lithium sulfur battery composite positive electrode material and preparation method thereof

Matériau d'électrode positive composite pour batterie au lithium-soufre et son procédé de préparation

一种锂硫电池复合正极材料及其制备方法

Abstract

The present invention relates to a lithium sulfur battery composite positive electrode material and a preparation method thereof. The lithium sulfur battery composite positive electrode material is prepared by using a conductive agent having a mesoporous structure, sulfur, and a modifying agent. The sulfur is dispersed in holes of the conductive agent, the modifying agent is connected to orifices of the conductive agent by using a chemical bonding manner, and the mass ratios of the components are: 30% to 59.4% of the conductive agent, 40% to 60% of the sulfur, and 0.1% to 10% of the modifying agent. The preparation method thereof comprises: pouring sulfur into a conductive agent by adopting a molten suction method, to obtain a conductive agent/sulfur composite material; and then modifying the obtained conductive agent/sulfur composite material, to obtain a lithium sulfur battery composite positive electrode material. The composite positive electrode material not only can implement excellent high-rate stability performance, but also can effectively reduce the loss of active substances and the influence such as lithium negative electrode corrosion and rapid capacity attenuation caused by a "shuttle effect" due to dissolution of lithium polysulfide, thereby remarkably increasing the cycle performance of a lithium sulfur battery.
La présente invention concerne un matériau d'électrode positive composite pour batterie au lithium-soufre et son procédé de préparation. Le matériau d'électrode positive composite pour batterie au lithium-soufre est préparé en utilisant un agent conducteur ayant une structure mésoporeuse, du soufre et un agent de modification. Le soufre est dispersé dans des trous de l'agent conducteur, l'agent de modification est relié à des orifices de l'agent conducteur en utilisant une liaison chimique et les rapports de masse des composants sont : 30 % à 59,4 % de l'agent conducteur, 40 % à 60 % de soufre et de 0,1 % à 10 % de l'agent de modification. Le procédé de préparation associé comprend : le versement du soufre dans un agent conducteur en adoptant un procédé d'aspiration en fusion, afin d'obtenir un matériau composite agent conducteur/soufre ; puis la modification du matériau composite agent conducteur/soufre pour obtenir un matériau d'électrode positive composite pour batterie au lithium-soufre. Le matériau d'électrode positive composite peut non seulement permettre d'excellentes performances de stabilité à haut rendement, mais peut également réduire efficacement la perte de substances actives et des effets tels que la corrosion de l'électrode négative au lithium et l'atténuation rapide de la capacité provoquée par un « effet navette » en raison de la dissolution du polysulfure de lithium, permettant ainsi d'augmenter considérablement les performances de cycle d'une batterie au lithium-soufre.
本发明涉及一种锂硫电池复合正极材料及其制备方法,它由具有介孔结构的导电剂、硫以及修饰剂组成,所述硫分散于导电剂的孔洞中,所述修饰剂通过化学键合的方式与导电剂的孔口连接,各组分质量比为:导电剂30~59.4%,硫40~60%,修饰剂0.1~10%。其制备方法为采用熔融吸入法将硫灌入导电剂中,得到导电剂/硫复合材料;然后对所得导电剂/硫复合材料进行修饰得到锂硫电池复合正极材料。该复合正极材料不仅可以实现优秀的高倍率稳定性能,并且可以有效降低活性物质的损失以及由多硫化锂的溶解造成的"穿梭效应"所导致的锂负极腐蚀、容量衰减迅速等影响,显著提高锂硫电池的循环性能。

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    CN-102324507-AJanuary 18, 2012中南大学Preparation method for lithium-sulfur battery composite anode material
    CN-103500847-AJanuary 08, 2014中国地质大学(武汉)锂硫电池添加剂、含有该添加剂的正极材料及其制备方法
    CN-103515614-AJanuary 15, 2014中国地质大学(武汉)一种电池添加剂、含有该添加剂的正极材料及其制备方法
    CN-104900880-ASeptember 09, 2015中国地质大学(武汉)Lithium-sulfur battery composite positive electrode material and preparation method thereof

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