CN106129455A - 锂硫电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂硫电池，以三维多孔石墨烯共价固定的纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜，以及通常采用的锂片负极和电解液。复合正极中硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间，硫化锂与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合。改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯；氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面，也可仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。本发明锂硫电池能有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。

Description

锂硫电池
技术领域
本发明涉及一种二次电池，特别涉及一种可充电锂电池，应用于电化学储能装置技术领域。
背景技术
随着新能源技术的飞速发展，特别是随着智能通讯和电动汽车领域的潜在市场需求，发展具有更高能量密度的二次电池体系的任务十分迫切。以现有的锂电池技术，目前商业化的锂离子电池比能量很难突破300 Wh/kg，不能满足新能源产业对高性能电池的需求。
锂硫电池的理论能量密度高达2600 Wh/kg，是商业钴酸锂/石墨锂离子电池的7倍，且正极活性物质单质硫具有资源丰富与环境友好的优势，被认为是很有发展前景的二次电池体系。随着电动汽车、储能电站等大规模高容量电化学储能应用的兴起，近年来锂硫电池的研究受到广泛的关注，有关硫电极的材料与电化学可逆性能的研究已成为目前高能化学电源探索的热点之一。
硫单质因为它有着高达1675 mAh/g的理论比容量，廉价，来源丰富，对环境影响很小等诸多优点，使得锂硫电池受到越来越多的关注。但是，尽管锂硫电池有着如此多的优点，还是有很多方面制约着锂硫电池的实际应用。首先，硫在充放电过程中因为锂化作用转变成锂硫化物，会有80%的体积膨胀。同时硫和硫的锂化物的离子传导性和电子传导性都很差，这会导致电池的内阻偏大，而且极化严重。其次，因为硫会转变成锂硫化物，导致活性物质减少，从而使得电池的容量迅速衰减；同时，由于锂硫化物溶于电解液中，会形成严重的穿梭效应，使得库伦效率很低，活性物质损失很快。在安全问题上，硫电极需要用锂片作为它的对电极，这样容易在锂电极上产生锂枝晶。
鉴于硫正极的诸多缺点，硫的完全嵌锂相态——硫化锂(Li2S)，因其具有较高的理论容量，达到1166 mAh/g，被认为是锂硫电池极具潜力的正极材料。相对于硫易升华的特点，Li2S的分解温度超过900℃，可在高温下进行改性；同时，Li2S处于硫正极的体积最大相态，较单质硫被包覆后具有更加稳定的结构。但硫正极电子导电性差、聚硫离子穿梭效应同样存在于Li2S正极中，所以寄希望于能够合成出三维多孔石墨烯化学固定纳米硫化锂，这样锂硫电池提供一种分散性好，并具有高效的电子和离子传输通道、强聚硫离子束缚力、载硫量高的复合正极材料。但是一般地，硫化锂/碳复合电极在首次充电时，会形核生成新的多硫化物，产生约1 V的势垒，通常需将Li2S基正极首次充电至4 V以活化，但会导致醚基电解质分解和电化学性能恶化。研究表明，该过电位大小受Li2S电子导电性、锂离子扩散系数及颗粒表面电荷转移等动力学参数影响，所以如何制备具有更低的势垒和更低的活化电压的电池成为亟待解决的技术问题。解决锂硫电池中正极材料体积膨胀率大导致正极结构破坏、多硫化锂溶于电解液引起穿梭效应等实际问题在产业界也刻不容缓。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种锂硫电池，采用三维多孔石墨烯共价固定纳米硫化锂为复合正极，并采用氧化石墨烯包覆改性的聚烯烃隔膜抑制聚硫锂的穿梭，制备一种结构稳定、循环性能优异的锂硫电池。
为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：
一种锂硫电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，正极以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，隔膜采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜包覆的隔膜形成改性复合隔膜，负极采用锂片制成，电解液采用采用1 mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为(0.1~2):1:1的1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。
作为本发明优选的技术方案，使硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂限域在导电骨架中，抑制硫的穿梭和溶解，形成复合材料正极。
作为本发明上述方案的进一步优选的技术方案，在隔膜的两侧表面均制备氧化石墨烯薄膜形成改性复合隔膜，或者仅将氧化石墨烯涂覆于在组装电池时面向正极的隔膜一侧表面上，制成氧化石墨烯薄膜。
作为本发明上述方案的进一步优选的技术方案，构成正极的纳米硫化锂材料的颗粒尺寸在1‒100 nm之间。
作为本发明上述方案的进一步优选的技术方案，在聚烯烃的隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯薄膜形成改性复合隔膜。改性复合隔膜制备方法除沉积以外，还可以采用抽滤、旋涂、涂抹等方法制备。
上述复合正极是通过化学法制备的三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂复合正极材料，硫化锂的颗粒尺寸在1‒100 nm之间，硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂能很好地限域在导电骨架中，抑制硫的穿梭和溶解。由于这种锂硫电池复合正极中硫化锂颗粒大小为纳米级的，能大幅提高材料的锂离子扩散系数和电荷转移动力学，使得硫化锂正极所产生的过电位较低，这样能减小电池极化的影响。此外，所用的三维多孔石墨烯由于其三维多孔的结构特性，使得其比表面积较大，这样能够与电解液充分浸润并接触，电解液也能够很容易通过孔道渗透入石墨烯内部。同时，它还具有活性物质硫化锂负载量高、分散性好，并拥有高效的电子和离子传输通道、强聚硫离子束缚力等诸多优点。
上述改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯，其制备方法除沉积以外，还可以采用抽滤、旋涂、涂抹等方法。此外，氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面，也可以仅涂覆于组装电池时面向硫化锂正极的一面。由于锂硫电池正极充放电形成的多硫化物会溶解在电解液中，从而引起穿梭效应，而这种氧化石墨烯改性的隔膜，由于氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团可以有效固定并阻止多硫化锂从正极穿梭到负极。同时这层氧化石墨烯又不会阻碍锂离子的通过，并在一定程度上提高硫化锂正极的电子导电性。所以这种改性隔膜能抑制电池的穿梭效应，有效提高这种锂硫电池的储锂性能和电化学稳定性。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1. 本发明以三维多孔石墨烯共价固定纳米硫化锂为复合正极，硫化锂的颗粒尺寸是纳米级别的，能善硫化锂材料的导电性、锂离子扩散系数和电荷转移动力学，从根本上降低硫正极材料的过电位；
2. 本发明将石墨烯的含氧官能团与硫化锂之间通过C‒O‒S共价键的形式结合在一起，使得Li2S固定在石墨烯三维立体孔的内部，有效限域硫化锂溶解在电解液中，从而抑制了穿梭效应，增强了电池的稳定性；
3. 本发明使三维多孔石墨烯有着较高的电子导电性能，能够为硫化锂提供快速的电子传输通道，较大的比表面积与电解液充分接触，为大电流充放电所需的快速离子传输提供保障；
4. 本发明电池体系采用的氧化石墨烯改性隔膜，相较于普通的聚烯烃隔膜能有效抑制聚硫锂的穿梭效应，减少复合正极硫活性材料的损失，提高电池的循环稳定性；
5. 本发明电池具有氧化石墨烯包覆层不会阻碍锂离子通过，并在一定程度上提高硫化锂正极的电子导电性；
6. 本发明电池用氧化石墨烯改性的隔膜能有效提高这种锂硫电池的储锂性能和电化学稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一锂硫电池的结构组成和供电原理示意图。
图2为本发明实施例一锂硫电池在1.5‒2.8 V电压区间且在0.1 C电流密度下的首次充放电曲线图。
图3为本发明实施例一锂硫电池在0.2 C和1 C电流密度下的放电曲线图。
图4为本发明实施例一锂硫电池在0.1 C电流密度下的50次循环性能图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1，一种锂硫电池，包括正极2、负极1、隔膜4和电解液6，正极2以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，隔膜4采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜3包覆的隔膜4形成改性复合隔膜，负极1采用锂片制成，电解液6采用1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为0.1:1:1的1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。
在本实施例中，参见图1，使硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂限域在导电骨架中，抑制硫的穿梭和溶解，形成复合材料正极。构成正极2的纳米硫化锂材料的颗粒尺寸为10 nm。
在本实施例中，参见图1，在隔膜4的两侧表面均制备氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜，在聚烯烃的隔膜4表面均匀沉积厚度为5 μm氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜。
在本实施例中，参见图1，复合正极是通过化学法制备的三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂复合正极材料，硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂能很好地限域在导电骨架中，抑制硫的穿梭和溶解。由于这种锂硫电池复合正极中硫化锂颗粒大小为纳米级的，能大幅提高材料的锂离子扩散系数和电荷转移动力学，使得硫化锂正极所产生的过电位较低，这样能减小电池极化的影响。此外，所用的三维多孔石墨烯由于其三维多孔的结构特性，使得其比表面积较大，这样能够与电解液充分浸润并接触，电解液也能够很容易通过孔道渗透入石墨烯内部。同时，它还具有活性物质硫化锂负载量高、分散性好，并拥有高效的电子和离子传输通道、强聚硫离子束缚力等诸多优点。
在本实施例中，参见图1，改性隔膜为在传统的聚烯烃隔膜表面均匀沉积氧化石墨烯，其制备方法除沉积以外，还可以采用抽滤、旋涂、涂抹等方法，氧化石墨烯可以涂覆在聚烯烃隔膜的两面。在图1中，将正极2和负极1连接负载5，形成功能回路的电路。由于锂硫电池正极充放电形成的多硫化物会溶解在电解液中，从而引起穿梭效应，而这种氧化石墨烯改性的隔膜，由于氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团可以有效固定并阻止多硫化锂从正极穿梭到负极。同时这两层氧化石墨烯又不会阻碍锂离子的通过，并在一定程度上提高硫化锂正极的电子导电性。所以本实施例制备的改性隔膜能抑制电池的穿梭效应，有效提高这种锂硫电池的储锂性能和电化学稳定性。
图2为本实施例锂硫电池在1.5‒2.8 V电压区间0.1 C（1 C=1166 mA·g-1）电流密度下的首次充放电曲线。可以看出，本实施例锂硫电池的首次放电比容量高达1056 mAh·g-1，可逆充电比容量高达1028 mAh·g-1。从本实施例锂硫电池的放电曲线可以看出，在2.4V和2.05 V处有两个明显的平台。其中，在2.4 V处的高电位平台处对应的是单质硫S8向Li2S8转变的固/液两相还原过程，此时，生成的Li2S8溶解于电解液中，从而在正极中留下大量空余的孔洞。在2.05 V的低电位平台处则对应着溶解的短链Li2S x 向不溶的Li2S2和Li2S转变的液/固两相还原过程。与此对应，充电曲线在2.25 V至2.35 V处有很明显的平台，此时对应为Li2S2和Li2S失去电子，逐步被氧化为多硫化物中间体Li2S x ，并最终完全还原为单质硫的过程。此外，从图2中看出，本实施例锂硫电池的过电位仅为0.1 V左右，这正是由于正极采用纳米级的硫化锂颗粒，从而改善了材料的锂离子扩散系数和电荷转移动力学，使得硫化锂正极所产生的过电位较低，这样能减小电池极化的影响。
由图3所示，为本实施例锂硫电池在0.2 C和1 C电流密度下的放电曲线，对应的放电比容量分别高达760 mAh·g-1和513 mAh·g-1。从3中可以看出，即使在1 C较大的放电电流下，本电池依然可以保持很明显的放电平台，说明其在大倍率下优异的可逆储锂性能。
由图4所示，为本实施例锂硫电池在0.1 C电流密度下的50次循环性能图。本实施例锂硫电池的首次放电比容量为978 mAh·g-1，循环50次后的容量仍保持在631 mAh·g-1，保持率达到64.5%。并且电池在第30次循环后容量基本趋于稳定，此后的比容量基本没有衰减，展示出本实用新型提供的锂硫电池良好的循环性能。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，仅将氧化石墨烯涂覆于在组装电池时面向正极2的隔膜4一侧表面上，制成氧化石墨烯薄膜3。由于锂硫电池正极充放电形成的多硫化物会溶解在电解液中，从而引起穿梭效应，而这种氧化石墨烯改性的隔膜，由于氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团可以有效固定并阻止多硫化锂从正极穿梭到负极。同时这层氧化石墨烯又不会阻碍锂离子的通过，并在一定程度上提高硫化锂正极的电子导电性。所以本实施例制备的改性隔膜能抑制电池的穿梭效应，有效提高这种锂硫电池的储锂性能和电化学稳定性。
本实施例也以三维多孔石墨烯共价固定纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜单面为改性隔膜，本实施例锂硫电池的充放电性能接近实施例一锂硫电池。本实施例锂硫电池有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种锂硫电池，包括正极2、负极1、隔膜4和电解液6，正极2以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，隔膜4采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜3包覆的隔膜4形成改性复合隔膜，负极1采用锂片制成，电解液6采用1 mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为2:1:1的1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。
在本实施例中，使硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂限域在导电骨架中，形成复合材料正极。构成正极2的纳米硫化锂材料的颗粒尺寸为1 nm。
在本实施例中，在隔膜4的两侧表面均制备氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜，在聚烯烃的隔膜4表面均匀沉积厚度为0.1μm氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜。
本实施例也以三维多孔石墨烯共价固定纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜，本实施例锂硫电池的充放电性能接近实施例一锂硫电池。本实施例锂硫电池有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。
实施例四：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种锂硫电池，包括正极2、负极1、隔膜4和电解液6，正极2以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，隔膜4采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜3包覆的隔膜4形成改性复合隔膜，负极1采用锂片制成，电解液6采用1 mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为1:1:1的1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。
在本实施例中，使硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂限域在导电骨架中，形成复合材料正极。构成正极2的纳米硫化锂材料的颗粒尺寸为100 nm。
在本实施例中，在隔膜4的两侧表面均制备氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜，在聚烯烃的隔膜4表面均匀沉积厚度为10 μm氧化石墨烯薄膜3形成改性复合隔膜。
本实施例也以三维多孔石墨烯共价固定纳米硫化锂为复合正极，以氧化石墨烯包覆的聚烯烃隔膜为改性隔膜，本实施例锂硫电池的充放电性能接近实施例一锂硫电池。本实施例锂硫电池有效防止硫正极的溶解，抑制穿梭效应，降低电池过电位，避免正极体积膨胀产生的结构破坏，并大幅提高锂硫电池的倍率特性和循环性能。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明锂硫电池的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 一种锂硫电池，包括正极（2）、负极（1）、隔膜（4）和电解液（6），其特征在于：所述正极（2）以三维多孔石墨烯负载纳米硫化锂材料形成复合材料正极，所述隔膜（4）采用聚烯烃材料制成，并以氧化石墨烯薄膜（3）包覆的隔膜（4）形成改性复合隔膜，所述负极（1）采用锂片制成，所述电解液（6）采用1 mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂为溶质，体积比为(0.1~2):1:1的1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双（三氟甲磺酰）亚胺盐、1,3-二氧戊环和乙二醇二甲醚为溶剂混合制成的混合溶液。
2.根据权利要求1所述锂硫电池，其特征在于：使硫化锂纳米颗粒与三维多孔石墨烯表面的含氧官能团以C‒O‒S共价键的形式结合，使得硫化锂限域在导电骨架中，形成复合材料正极。
3.根据权利要求1或2所述锂硫电池，其特征在于：在隔膜（4）的两侧表面均制备氧化石墨烯薄膜（3）形成改性复合隔膜，或者仅将氧化石墨烯涂覆于在组装电池时面向正极（2）的隔膜（4）一侧表面上，制成氧化石墨烯薄膜（3）。
4. 根据权利要求1或2所述锂硫电池，其特征在于：构成所述正极（2）的纳米硫化锂材料的颗粒尺寸在1‒100 nm之间。
5. 根据权利要求1或2所述锂硫电池，其特征在于：在聚烯烃的隔膜（4）表面均匀沉积厚度为0.1‒10 μm氧化石墨烯薄膜（3）形成改性复合隔膜。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785033A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 成都新柯力化工科技有限公司 一种抑制氟磺酰亚胺锂电解质腐蚀性的方法
CN107068945A (zh) * 2017-04-08 2017-08-18 深圳市佩成科技有限责任公司 一种锂硫电池复合隔膜的制备方法
CN107394256A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 天津工业大学 一种长效锂硫电池及其制备方法
CN107706378A (zh) * 2017-09-26 2018-02-16 西南大学 基于富碳/氧官能团的高性能多孔锂硫电池正极材料的制备方法与应用
CN107834008A (zh) * 2017-12-26 2018-03-23 扬州大学 氧化石墨烯负载聚‑β‑环糊精锂硫电池隔膜材料的制备方法
WO2018124636A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
WO2018124635A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
WO2018184241A1 (zh) * 2017-04-08 2018-10-11 深圳市佩成科技有限责任公司 一种锂硫电池复合隔膜的制备方法
CN108845019A (zh) * 2018-07-11 2018-11-20 重庆大学 一种加速多硫化物“穿梭效应”的测试方法
CN109678108A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 清华大学 锂硫电池
WO2019083193A1 (ko) * 2017-10-26 2019-05-02 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN110880575A (zh) * 2018-09-06 2020-03-13 中南大学 一种复合隔膜、制备及其在锂硫电池中的应用
CN111615763A (zh) * 2018-05-24 2020-09-01 株式会社Lg化学 锂硫电池用隔膜和包含所述隔膜的锂硫电池
CN111785897A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 扬州大学 Pp/go/kpw功能性隔膜及其在锂-硫电池中的应用
CN112038541A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 嘉兴学院 一种复合隔膜材料及其制备方法和应用
CN112259927A (zh) * 2020-10-23 2021-01-22 青岛大学 一种复合氧化还原石墨烯的锂硫电池隔膜及其制备方法
CN112490405A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 西安建筑科技大学 一种锂硫电池凝胶态正极及其制备方法
CN113078304A (zh) * 2021-03-24 2021-07-06 吉林师范大学 一种锂硫电池混合正极及其制备方法
CN114873567A (zh) * 2021-02-05 2022-08-09 南京理工大学 一种用于镁硫电池正极的石墨烯包覆硫化镁纳米颗粒及其制备方法
US11699806B2 (en) * 2019-02-07 2023-07-11 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Thin nanocoating separators for batteries

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104362394A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 清华大学 一种锂硫二次电池
CN104852030A (zh) * 2015-04-14 2015-08-19 浙江超威创元实业有限公司 一种高容量高安全性的软包电芯
US20160006024A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode material for lithium-based batteries
CN105406034A (zh) * 2015-10-27 2016-03-16 浙江大学 一种三维多孔石墨烯负载碳包覆硫化锂正极材料及其制备方法和应用
CN105514482A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 中南大学 一种锂硫电池功能隔膜的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160006024A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode material for lithium-based batteries
CN104362394A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 清华大学 一种锂硫二次电池
CN104852030A (zh) * 2015-04-14 2015-08-19 浙江超威创元实业有限公司 一种高容量高安全性的软包电芯
CN105406034A (zh) * 2015-10-27 2016-03-16 浙江大学 一种三维多孔石墨烯负载碳包覆硫化锂正极材料及其制备方法和应用
CN105514482A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 中南大学 一种锂硫电池功能隔膜的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHI WEI SEH等: "High-capacity Li2S-graphene oxide composite cathodes with stable cycling performance", 《ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY》 *

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106785033A (zh) * 2016-11-22 2017-05-31 成都新柯力化工科技有限公司 一种抑制氟磺酰亚胺锂电解质腐蚀性的方法
CN106785033B (zh) * 2016-11-22 2018-11-20 江苏英能新能源科技有限公司 一种抑制氟磺酰亚胺锂电解质腐蚀性的方法
US11038241B2 (en) 2016-12-27 2021-06-15 Lg Chem, Ltd. Separator and lithium-sulfur battery comprising same
US11189883B2 (en) 2016-12-27 2021-11-30 Lg Chem, Ltd. Separator and lithium-sulfur battery comprising same
CN109565018B (zh) * 2016-12-27 2022-05-24 株式会社Lg新能源 隔膜和包含该隔膜的锂硫电池
WO2018124636A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
WO2018124635A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
EP3460875A4 (en) * 2016-12-27 2019-08-28 LG Chem, Ltd. SEPARATOR AND LITHIUM SULFUR BATTERY THEREOF
CN109565019B (zh) * 2016-12-27 2022-05-17 株式会社Lg新能源 隔膜和包含该隔膜的锂硫电池
CN109565019A (zh) * 2016-12-27 2019-04-02 株式会社Lg化学 隔膜和包含该隔膜的锂硫电池
CN109565018A (zh) * 2016-12-27 2019-04-02 株式会社Lg化学 隔膜和包含该隔膜的锂硫电池
CN107068945A (zh) * 2017-04-08 2017-08-18 深圳市佩成科技有限责任公司 一种锂硫电池复合隔膜的制备方法
WO2018184241A1 (zh) * 2017-04-08 2018-10-11 深圳市佩成科技有限责任公司 一种锂硫电池复合隔膜的制备方法
CN107394256A (zh) * 2017-07-18 2017-11-24 天津工业大学 一种长效锂硫电池及其制备方法
CN107706378A (zh) * 2017-09-26 2018-02-16 西南大学 基于富碳/氧官能团的高性能多孔锂硫电池正极材料的制备方法与应用
CN107706378B (zh) * 2017-09-26 2020-04-17 青岛九环新越新能源科技股份有限公司 基于富碳/氧官能团的高性能多孔锂硫电池正极材料的制备方法与应用
CN109678108A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 清华大学 锂硫电池
CN111213255A (zh) * 2017-10-26 2020-05-29 株式会社Lg化学 隔膜和包含所述隔膜的锂二次电池
CN111213255B (zh) * 2017-10-26 2023-04-18 株式会社Lg新能源 隔膜和包含所述隔膜的锂二次电池
US11411283B2 (en) 2017-10-26 2022-08-09 Lg Energy Solution, Ltd. Separator having coating layer including partially reduced graphene oxide and lithium ion conductive polymer and lithium secondary battery comprising the same
WO2019083193A1 (ko) * 2017-10-26 2019-05-02 주식회사 엘지화학 분리막 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN107834008A (zh) * 2017-12-26 2018-03-23 扬州大学 氧化石墨烯负载聚‑β‑环糊精锂硫电池隔膜材料的制备方法
CN111615763A (zh) * 2018-05-24 2020-09-01 株式会社Lg化学 锂硫电池用隔膜和包含所述隔膜的锂硫电池
CN111615763B (zh) * 2018-05-24 2024-03-12 株式会社Lg新能源 锂硫电池用隔膜和包含所述隔膜的锂硫电池
CN108845019A (zh) * 2018-07-11 2018-11-20 重庆大学 一种加速多硫化物“穿梭效应”的测试方法
CN110880575A (zh) * 2018-09-06 2020-03-13 中南大学 一种复合隔膜、制备及其在锂硫电池中的应用
US11699806B2 (en) * 2019-02-07 2023-07-11 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Thin nanocoating separators for batteries
CN111785897A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 扬州大学 Pp/go/kpw功能性隔膜及其在锂-硫电池中的应用
CN112038541A (zh) * 2020-09-11 2020-12-04 嘉兴学院 一种复合隔膜材料及其制备方法和应用
CN112259927A (zh) * 2020-10-23 2021-01-22 青岛大学 一种复合氧化还原石墨烯的锂硫电池隔膜及其制备方法
CN112490405A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 西安建筑科技大学 一种锂硫电池凝胶态正极及其制备方法
CN114873567A (zh) * 2021-02-05 2022-08-09 南京理工大学 一种用于镁硫电池正极的石墨烯包覆硫化镁纳米颗粒及其制备方法
CN114873567B (zh) * 2021-02-05 2023-10-31 南京理工大学 一种用于镁硫电池正极的石墨烯包覆硫化镁纳米颗粒及其制备方法
CN113078304A (zh) * 2021-03-24 2021-07-06 吉林师范大学 一种锂硫电池混合正极及其制备方法

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