一种锂硫电池粘结剂及其制备方法、正极材料

    公开(公告)号:CN109755580B

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN201811638315.3

    申请日:2018-12-29

    IPC分类号: H01M4/62 H01M10/052

    摘要: 本发明涉及一种锂硫电池粘结剂及其制备方法、正极材料。粘结剂包括如式(1)所示结构单元组成的聚合物,还包括具有聚烯基结构的羧酸类化合物的溶液,并提供了锂硫电池粘结剂的制备方法;本发明还涉及包括上述锂硫电池粘结剂的锂硫电池正极材料。本发明的技术方案通过提供一种能降低多硫离子溶解穿梭的锂硫电池粘结剂,将多硫离子束缚在正极内、有效抑制溶解损失,并能有效吸附多硫化物、提高离子传导效率;同时通过其网状交联结构与磺酸基团与多硫化物存在的化学作用实现了较佳的机械性能,能起到稳定电极结构、抵抗电极充放电过程中体积变化的作用。

    硅碳复合材料及制备方法、电池负极材料和电池

    公开(公告)号:CN108767220B

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN201810510703.7

    申请日:2018-05-24

    摘要: 本发明提供了一种硅碳复合材料及制备方法、电池负极材料和电池,涉及电池技术领域,硅碳复合材料为空心微球结构,包括外壳和空腔,外壳包覆空腔,外壳主要由硅和碳复合而成,且外壳的外径为1‑10μm,外壳的内径为0.1‑5μm,外壳的壁厚为0.1‑3μm,缓解了单质硅导电性差,且充放电过程中存在较大体积变化,导致循环性能差的技术问题。本发明提供的硅碳复合材料不仅能够通过空腔为硅在充放电过程中产生的体积变化提供空间,从而有效缓解硅在充放电过程中体积膨胀和结构坍塌问题,提高电池的循环稳定性和电池容量;而且还能通过硅碳协同作用,提高复合材料的导电性能。

    一种用于锂电池的负极及其制备方法、锂电池

    公开(公告)号:CN108682785B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201810474590.X

    申请日:2018-05-17

    摘要: 本发明涉及一种用于锂电池的负极,包括在负极集流体设置第一电极活性物质成型体和第二电极活性物质成型体,其中第一电极活性物质成型体包含多个离散的成型单元,第二电极活性物质成型体充填多个成型单元的间隙且覆盖于第一电极活性物质成型体表面,第一电极活性物质成型体包含硅材料,而第二电极活性物质成型体包含碳材料。本发明还涉及利用掩膜版法制备该负极的方法和锂电池。所述锂电池负极,碳材料包裹在硅材料成型单元的外部并填充成型单元的间隙,利用碳材料的物理特性吸收和缓冲硅在充放电过程中的体积变化,缓解因体积变化造成的电极破裂、粉碎、与导电剂分离等技术问题。

    一种硅碳负极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN109713265B

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN201811568780.4

    申请日:2018-12-21

    摘要: 本发明涉及电池领域,具体涉及一种硅碳负极材料及其制备方法。本发明公开的硅碳负极材料的制备方法,以镍单质和/或含镍化合物为催化剂,对聚丙烯酸盐包覆硅的材料进行碳化,得到硅碳负极材料。根据本发明制备方法得到的硅碳负极材料为石墨化多孔碳和无定形多孔碳均匀包覆硅的材料。由于含有石墨化多孔碳,第一方面,能使硅碳负极材料的导电性增加,有利于提高锂电池的倍率性能;第二方面,能改善硅碳负极材料的机械性能;第三方面,能缓解硅碳负极材料在锂离子电池使用中硅的粉化和体积膨胀。

    硅材料/碳复合材料及其制备方法、碳包覆的硅材料/碳复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN108963236B

    公开(公告)日:2021-01-12

    申请号:CN201810887359.3

    申请日:2018-08-06

    摘要: 本发明涉及一种多孔硅材料/碳复合材料的制备方法,包括:将硅材料、碳源和水溶性盐在无水环境下混合,得到硅材料/碳源/水溶性盐混合物;将硅材料/碳源/水溶性盐混合物在惰性气氛保护下碳化处理,得到硅材料/碳/水溶性盐的混合物;用水将硅材料/碳/水溶性盐混合物中的水溶性盐溶出,制得多孔硅材料/碳复合材料。本发明还涉及一种碳包覆的多孔的硅材料/碳复合材料的制备方法。是在获得硅材料/碳/水溶性盐混合物后,将其与碳源再次混合均匀并在惰性气氛下碳化,使碳源形成碳包覆的硅材料/碳/水溶性盐复合材料,最后用水将其中的水溶性盐溶出,得到碳包覆的多孔硅材料/碳复合材料,用于制作锂离子电池负极,表现出了更高的电池容量及更好的电池循环稳定性。

    一种正极活性材料及其制备方法和锂电池

    公开(公告)号:CN109216691B

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN201811311726.1

    申请日:2018-11-06

    摘要: 本发明涉及一种正极活性材料,其包括掺杂MxOy型氧化物的碳空心微球和填充于该空心微球中的硫粉。该正极活性材料可用于Li‑S电池正极材料,一方面,碳空心微球中的碳具有多孔结构有利于S的填充,使硫与C形成良好接触,提高S的导电率和利用率,另一方面,碳空心微球的空心结构有利于缓解S在充放电过程中的体积膨胀、提高电池的循环稳定性;又一方面,分布于碳空心微球中的极性MxOy氧化物能够以化学键的方式吸附多硫化锂,抑制穿梭效应,提高电池的库伦效率以及循环性能。本发明还涉及该正极活性材料的制备方法和包含该正极活性材料的锂电池。

    粘合剂及其制备方法、正极和锂硫电池

    公开(公告)号:CN109494373B

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN201811280922.7

    申请日:2018-10-30

    IPC分类号: H01M4/62 H01M4/13 H01M10/052

    摘要: 本发明提供了粘合剂、其制备方法及其在锂硫电池中的应用。该粘合剂包括环氧化天然橡胶乳液和聚乙烯亚胺溶液的混合液。该粘合剂可作为锂硫电池正极的粘合剂使用。在固化过程中,环氧化天然橡胶乳液中的环氧化天然橡胶能与聚乙烯亚胺溶液中的聚乙烯亚胺反应形成三维网络大分子。该大分子能对多硫化物进行吸附和绑定,防止其溶解在电解质中,更避免了其发生穿梭效应进入负极。同时,三维网络大分子具有良好的柔弹性,可通过分子链的弹性变化适应电循环过程中硫的体积变化。总之,采用该粘合剂能有效改善多硫化物易溶解、易穿梭的问题,从而能有效改善硫基活性材料作为锂硫电池正极材料活性物质时的电池循环性能和容量衰减问题。

    复合材料及制备方法、电池正极材料和电池

    公开(公告)号:CN108735995B

    公开(公告)日:2020-04-17

    申请号:CN201810510702.2

    申请日:2018-05-24

    摘要: 本发明提供了一种复合材料及制备方法、电池正极材料和电池,涉及电池技术领域,所述复合材料为空心微球结构,所述空心微球包括外壳和空腔,所述外壳包含硅酸铁锂和碳,缓解了现有的硅酸铁锂作为正极活性物质制成的电池的比容量低,电池倍率性能差的技术问题,本发明提供的复合材料不仅能够通过硅酸铁锂和碳相互协同,提高导电性能;而且能够通过空腔为材料在循环过程中的体积变化提供缓冲空间,使材料不容易塌陷或脱落,从而提高电池的循环性能和容量;同时还能通过空心微球结构,增大材料的比面积,以增大材料与电解液的接触面积,从而改善电池的倍率性能。