一种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极和包括该复合电极的二次铝硫电池的制作方法_2

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合电极具有有序H维结构,载硫量大,能量密度高。相比单一导 电聚合物,共聚物由于单体中共辆n键增加,导电性和稳定性更为优异,由此制备的二次 铅硫电池稳定性高、循环性能好。
[0033] (四)【附图说明】
[0034] 图1是本实用新型所述的复合正极结构示意图。
[00巧]图2是本实用新型所述的二次铅硫电池结构示意图。
[0036] 图3是本实用新型所述的卷绕结构示意图。
[0037] 其中,1-涂覆层,2-集流体,4一上盖,5-绝缘密封圈,6-壳体,7-卷绕结构, 8-正极极片,9-隔膜,10-负极极片。
[003引(五)【具体实施方式】
[0039] W下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进 一步说明,W充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。下面的实施例描述了本实用新型 的几种实施方式,它们仅是说明性的,而非限制性的。
[0040] 如图1所示,本【具体实施方式】所述的基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括 集流体2和涂覆层1,涂覆层1位于集流体2上下表面,涂覆层1包括活性材料和粘结剂,其 中,活性材料为共聚物纳米纤维阵列/硫复合材料。
[0041] 如图2?3所示,本【具体实施方式】所述的二次铅电池,其包括电池壳体6、放置于电 池壳体6内的卷绕结构7和电池上盖4 ;其中所述卷绕结构包括依次由正极极片8、隔膜9 和负极极片10组成的重复结构;所述卷绕结构7和电池壳体之间有绝缘密封圈5。
[0042] 本实用新型提供的二次铅电池用碳硫复合正极,其中活性材料中硫采用热处理的 方式均匀负载于共聚物纤维阵列表面,复合温度优选为300-45(TC,共聚物纤维和硫的质量 比优选为10:1-15:1。
[0043] 实施例1
[0044] -种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括集流体2和涂覆层1。其中,集流 体2为0. 15mm厚的泡沫媒,涂覆层1由活性材料聚苯胺/聚喔吩纳米纤维阵列/硫复合材 料和粘结剂组成,厚度为0. 2mm,涂覆层位于集流体2上下表面。活性材料中,聚苯胺/聚喔 吩纳米纤维阵列和硫的质量比为15:1,复合硫的温度为45(TC。
[0045] W上述为正极片,与隔膜、电解液、铅负极、外壳一起组装成二次铅硫电池。
[004引 实施例2
[0047] -种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括集流体2和涂覆层1。其中,集流 体2为0. 1mm厚的铅铅,涂覆层1由活性材料聚苯胺/聚化咯纳米纤维阵列/硫复合材料 和粘结剂组成,厚度为0. 2mm,涂覆层位于集流体2上下表面。活性材料中,聚苯胺/聚化咯 纳米纤维阵列和硫的质量比为10:1,复合硫的温度为40(TC。
[004引 W上述为正极片,与隔膜、电解液、铅负极、外壳一起组装成二次铅硫电池。
[004引 实施例3
[0050] -种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括集流体2和涂覆层1。其中,集流 体2为0. 1mm厚的铅铅,涂覆层1由活性材料聚化咯/聚喔吩纳米纤维阵列/硫复合材料 和粘结剂组成,厚度为0. 2mm,涂覆层位于集流体2上下表面。活性材料中,聚化咯/聚喔吩 纳米纤维阵列和硫的质量比为15:1,复合硫的温度为40(TC。
[0051] W上述为正极片,与隔膜、电解液、铅负极、外壳一起组装成二次铅硫电池。
[00閲 实施例4
[0053] -种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括集流体2和涂覆层1。其中,集流 体2为0. 15mm厚的泡沫媒,涂覆层1由活性材料聚化咯/聚喔吩纳米纤维阵列/硫复合材 料和粘结剂组成,厚度为0. 2mm,涂覆层位于集流体2上下表面。活性材料中,聚化咯/聚喔 吩纳米纤维阵列和硫的质量比为13:1,复合硫的温度为30(TC。
[0054] W上述为正极片,与隔膜、电解液、铅负极、外壳一起组装成二次铅硫电池。
[00巧]实施例5
[0056] 对实施例1-4中所制备的二次铅硫电池进行充放电循环测试,W 1C进行充电至 2. 5V,0. 1C放电,放电截止电压为1. 2V。测试结果如下表。
[0057] 表1二次铅电池
[0058]
【主权项】
1. 一种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,包括集流体和涂覆层,其特征在于,涂覆 层位于集流体上下表面,涂覆层中活性材料为共聚物纳米纤维阵列/硫复合材料。
2. 如权利要求1所述的基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,其特征在于,所述共聚 物纳米纤维阵列包括聚苯胺/聚化咯、聚化咯/聚喔吩、聚苯胺/聚喔吩中的任意一种。
3. 如权利要求1所述的基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极,其特征在于,所述复合 电极无需添加导电剂。
4. 一种二次铅硫电池,包括正极、含铅负极和非水含铅电解液,其特征在于,所述正极 为权利要求1中的基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极。
5. 如权利要求4所述的二次铅硫电池,其特征在于,所述含铅负极包含铅金属或铅合 金。
6. 如权利要求4所述的二次铅硫电池,其特征在于,所述非水含铅电解液包括有机 盐-团化铅体系离子液体。
【专利摘要】本实用新型公开了 一种基于共聚物纳米纤维阵列的复合电极和包括该复合电极的二次铝硫电池 。所述复合电极包括集流体和涂覆层,涂覆层位于集流体上下表面,涂覆层包括活性材料和粘结剂,其中,活性材料为共聚物纳米纤维阵列/硫复合材料。所述复合电极省却了导电剂,具有优良的导电性和稳定性,由此制备的二次铝硫电池容量高、循环性好。
【IPC分类】H01M4-36, H01M4-62, H01M4-66
【公开号】CN204289602
【申请号】CN201420664852
【发明人】赵宇光, 钟毓娟
【申请人】南京中储新能源有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月7日
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