施例5
[0033] 复合阻硫层制备：将1质量分数的MoTez、1质量分数的石墨帰在15质量份数的异 丙醇中分散均匀，将上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0034] 裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NI巧中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止1小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别WO.ICUC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1.5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[00对 实施例6
[0036] 复合阻硫层制备：将1质量分数的TiSez在15质量份数的异丙醇中分散均匀，将 上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0037] 裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NMP)中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止1小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别W0. 1C、IC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1.5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[00測 实施例7
[0039] 复合阻硫层制备：将1质量分数的SnS2、0. 5质量分数的石墨帰在15质量份数的 异丙醇中分散均匀，将上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0040] 裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NI巧中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止1小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别W0. 1C、IC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1.5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[00川 实施例8
[0042] 复合阻硫层制备：将1质量分数的TiS2、0. 2质量分数的石墨帰在15质量份数的 异丙醇中分散均匀，将上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0043] 裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NI巧中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止I小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别WO.ICUC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1. 5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[0044] 实施例9
[0045] 复合阻硫层制备：将1质量分数的SnTe2、0. 1质量分数的石墨帰在15质量份数的 异丙醇中分散均匀，将上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0046]裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NI巧中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止1小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别WO.ICUC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1. 5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[0047] 实施例10
[0048] 复合阻硫层制备：将1质量分数的WS2、0. 1质量分数的石墨帰在10质量份数的己 醇中分散均匀，将上述分散液抽滤后固体成膜，烘干备用。
[0049]裡硫电池的负极是厚度为20微米的裡巧。正极采用W下方法制备；20质量份数 的SuperP炭、70质量份数的单质硫、10质量份数的聚偏氣己帰（PVD巧在N-甲基化咯焼 丽（NI巧中的共混，涂覆到铅巧上。烘干后正极活性层中的硫含量为1.0毫克/平方厘米。 电解质溶液是二（H氣甲基礙醜基）亚胺裡的溶液，溶剂为己二醇二甲離/二氧戊环（体 积比1 ;1)，电解液的浓度为Imol/L。将上述的组件W正极/复合阻硫层/隔膜/负极的 层状结构组装在一起，并按照20微升/每平方厘米正极面积添加电解液后密封。静止1小 时后，相对于正极活性物质硫的质量，分别WO.ICUC进行电池充放电。充电的截止电压为 2. 8V，放电的截止电压为1. 5V。进行100次循环。考察电池最初比容量，100次循环后比容 量W及电池库仑效率。实验结果如表1所示。
[0050] 表1
[0051]
[0052] 结果表明，本发明提出的具有复合型结构的裡硫电池比不同的裡硫电池具有更高 的库伦效率，更高的电池容量W及更好的容量保持率，能使裡硫电池更加接近于实用化。
【主权项】
1. 一种复合型结构的锂硫电池，包括依次叠合的负极、隔膜、正极，其特征在于：于隔 膜和正极间设有阻硫复合层。2. 按照权利要求1所述的锂硫电池，其特征在于： 所述的阻硫复合层位于正极和隔膜之间，由具有电化学活性的金属硫族化物制备而 成； 所述的具有电化学活性的金属硫族化物化学可为以下的一种或者二种以上：TiS2，MoS2,WS2,SnS2,CdS,TaSe2,TiSe2,MoSe2,WSe2,SnSe2,CdSe,TaSe2,TiTe2,MoTe2,WTe2,SnTe2, CdTe,TaTe2〇3. 按照权利要求2所述的锂硫电池，其特征在于： 所述的阻硫复合层中还可添加或不添加导电性好材料：石墨烯、碳纳米管、活性炭中的 一种或者二种以上，以提高阻硫复合层的电化学活性，提高电池容量发挥；导电性好材料于 阻硫复合层中的质量含量为0-50%。4. 按照权利要求1所述的锂硫电池，其特征在于： 所述负极材料为金属锂、锂合金、富锂石墨材料以及富锂硅材料中的一种或者二种以 上； 所述隔膜材料为聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯聚乙烯复合膜、玻璃纤维素膜、聚偏氟乙 烯膜中的一种或者二种； 所述的正极材料为活性硫物质与导电材料复合而成；活性物质为单质硫，导电材料为 炭材料或多孔金属材料；活性物质与导电材料质量比为1:50-50:1。5. 按照权利要求1所述的锂硫电池，其特征在于： 负极、隔膜、阻硫复合层、正极中均浸有电解质。
【专利摘要】一种复合型结构的锂硫电池，包括依次叠合的负极、隔膜、正极，于隔膜和正极间设有阻硫复合层。阻硫复合层的作用是能够有效的阻隔多硫化锂的迁移，避免了多硫化锂与负极直接接触而发生反应，进而提高电池的循环稳定性和库伦效率，而且复合阻硫层本身能发挥容量，所以也能整体提高电池容量。
【IPC分类】H01M2/16, H01M10/052
【公开号】CN105428699
【申请号】CN201410490800
【发明人】曲超, 张华民, 张洪章, 王美日, 王倩, 马艺文
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年9月23日