碳涂覆的硫化锂的制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及制备碳掺杂的硫化锂粉末的新型方法，其中元素锂与元素硫和/或选自CS2、COS、SO2和SO的含硫化合物处于液态在除萘之外的烃溶剂中反应。本发明方法的产物用于制造锂电池电极或制造锂离子传导性固体。
【专利说明】碳涂覆的硫化锂的制备方法及其应用
[0001]本发明涉及碳涂覆的硫化锂的制备方法及其应用。
[0002]可再充电的电化学存储系统对于目前日常生活的许多领域越来越重要。除了长久以来用作汽车起动电池和便携式电子产品的电源，未来预计越来越多会用于驱动电动汽车和用于静态储能。传统的铅/硫酸蓄电池不符合所述新型应用，因为它们的容量太低且不能够经常充分地循环。相反地，这给与了锂电池最好的机会。
[0003]然而，根据现有技术的锂蓄电池能量存储能力对于很多应用还是太小。如今的锂离子电池具有约100至250 Wh/kg的比能量密度。此外，它们通常含有昂贵的元素如钴和/或镍。锂/硫-体系和锂/空气-体系具有远远更高(理论值)的能量密度:
【权利要求】
1.碳掺杂的硫化锂粉末的制备方法，其特征在于，元素锂与元素硫和/或选自cs2、COS、SO2和SO的含硫化合物处于液态在除萘之外的烃溶剂中反应。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述反应在120°C至300°C，优选150°C到250°C和特别优选180°C至200°C的温度下进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，作为烃溶剂使用在反应条件下呈液态的饱和溶剂，即其沸点为至少120°C，更好至少150°C和特别优选沸点>180°C。
4.根据权利要求1至3至少一项的方法，其特征在于，使用的烃溶剂选自辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷或上述化合物的任意混合物。
5.根据权利要求1至4至少一项的方法，其特征在于，使用的烃溶剂是可商业购得的石蜡-馏分。
6.根据权利要求1至5至少一项的方法，其特征在于，使用的硫源是硫和二硫化碳的混合物。
7.根据权利要求1至6至少一项的方法，其特征在于，至少以为了完全反应所需的化学计量或以过量1-30摩尔％使用所述硫源。
8.根据权利要求1至7至少一项的方法，其特征在于，硫和二硫化碳的摩尔比为99:1至1:99，特别优选50:50至95:5。
9.根据权利要求1至8至少一项的方法，其特征在于，以一步方法，特别是以一锅法进行实施。
10.根据权利要求1至9至少一项的方法而得到的硫化锂/碳-复合材料，其特征在于，它具有高的比表面积和花菜状的表面结构。
11.根据权利要求10的硫化锂/碳-复合材料，其特征在于，它的碳含量为0.5-50%,优选1_20%。
12.根据权利要求10或11至少一项的硫化锂/碳-复合材料用于制造锂电池电极的用途。
13.根据权利要求10或11至少一项的硫化锂/碳-复合材料用于制造锂离子传导性固体的用途。
14.根据权利要求13的硫化锂/碳-复合材料作为锂电池中的隔膜的用途。
【文档编号】C01B17/22GK103764566SQ201280029088
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年6月14日
【发明者】U.韦特尔曼 申请人:罗克伍德锂有限责任公司