ES3051519T3 - Cathode slurry for lithium-sulfur battery, cathode for lithium-sulfur battery manufactured using same, and lithium-sulfur battery comprising same - Google Patents

Cathode slurry for lithium-sulfur battery, cathode for lithium-sulfur battery manufactured using same, and lithium-sulfur battery comprising same

Info

Publication number
ES3051519T3
ES3051519T3 ES21869641T ES21869641T ES3051519T3 ES 3051519 T3 ES3051519 T3 ES 3051519T3 ES 21869641 T ES21869641 T ES 21869641T ES 21869641 T ES21869641 T ES 21869641T ES 3051519 T3 ES3051519 T3 ES 3051519T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
positive electrode
lithium
sulfur battery
suspension
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES21869641T
Other languages
English (en)
Inventor
Mijin Lee
Eun Kyoung Park
Dongseok Shin
Kwonnam Sohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020210120228A external-priority patent/KR20220039590A/ko
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3051519T3 publication Critical patent/ES3051519T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/136—Electrodes based on inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815—Sulfides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a una suspensión catódica para una batería de litio-azufre, a un cátodo para una batería de litio-azufre fabricado con dicho material y a una batería de litio-azufre que lo comprende. Más concretamente, a una suspensión catódica para una batería de litio-azufre que comprende un material activo catódico, un material conductor, un aglutinante y un disolvente. La relación D(50) del diámetro medio de partícula entre el material activo catódico y la suspensión catódica es de 1,5 o inferior, y el ángulo de fase a 1 Hz de la suspensión catódica es de 50° o superior. La suspensión catódica para una batería de litio-azufre de la presente invención presenta una excelente fluidez y un alto contenido de sólidos, lo que permite fabricar un cátodo con excelentes propiedades electroquímicas, mejorando así la productividad y la rentabilidad del proceso de fabricación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Suspensión catódica para batería de litio-azufre, cátodo para batería de litio-azufre fabricado utilizando la misma, y batería de litio-azufre que comprende la misma
[0003] Campo técnico
[0004] La presente solicitud reclama el beneficio de prioridad basado en la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0121526, presentada el 21 de septiembre de 2020, y en la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0120228, presentada el 9 de septiembre de 2021.
[0005] La presente invención se refiere a una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre, a un método para la preparación de la misma, y a un electrodo positivo para una batería de litio-azufre y a una batería de litio-azufre que comprende la misma.
[0006] Antecedentes
[0007] A medida que la gama de posibles usos de las baterías secundarias de litio se expande no solo a dispositivos electrónicos portátiles y dispositivos de comunicación, sino también a vehículos eléctricos (EV, por sus siglas en inglés) y sistemas de almacenamiento eléctrico (ESS, por sus siglas en inglés), se incrementa la demanda de las baterías secundarias de litio de alta capacidad utilizadas como sus fuentes de energía.
[0008] La batería de litio-azufre, de entre las diversas baterías secundarias de litio, es un sistema de batería que utiliza un material a base de azufre con un enlace azufre-azufre como material activo del electrodo positivo y como material del electrodo negativo utiliza metal de litio, un material a base de carbono en el que ocurre la intercalación/desintercalación de los iones de litio, o silicio o estaño y que forma una aleación con el litio.
[0009] Existe la ventaja de que el azufre, que es el material principal del material activo del electrodo positivo en la batería de litio-azufre, posee un peso atómico bajo y es un recurso muy abundante, por lo que resulta fácil de suministrar y recibir, es barato y no tóxico, y es respetuoso con el medio ambiente.
[0010] Además, la batería de litio-azufre posee una capacidad de descarga teórica de 1.675 mAh/g derivada de una reacción de conversión del ion de litio y del azufre (S8+Í6L¡++16e‘ ^ 8LÍ2S) en el electrodo positivo, y si se utiliza el metal de litio (capacidad teórica: 3.860 mAh/g) como el electrodo negativo, la densidad de energía teórica es de 2.600 Wh/kg. Dado que la densidad de energía de la batería de litio-azufre es mucho mayor que la densidad de energía teórica de otros sistemas de baterías que se están estudiando actualmente (batería de Ni-MH: 450 Wh/kg; batería de Li-FeS: 480 Wh/kg: batería de Li-MnÜ2 1.000 Wh/kg; batería Na-S: 800 Wh/kg) y batería de iones de litio (250 Wh/kg), la batería de litio-azufre es una batería que podría satisfacer las demandas de eficiencia económica y respeto al medio ambiente, así como de alto rendimiento de la batería, y actualmente se está investigando activamente.
[0011] Un electrodo positivo para una batería de litio-azufre se fabrica generalmente mediante la aplicación de una suspensión de electrodo positivo que comprende un material activo de electrodo positivo, un material eléctricamente conductor, un aglutinante y un disolvente sobre un colector de corriente del electrodo positivo, secándola y posteriormente prensándolo en molde.
[0012] Sin embargo, en el caso de una batería de litio-azufre, las propiedades físicas de la suspensión del electrodo positivo son factores particularmente importantes en la preparación de la suspensión del electrodo positivo, debido a que afectan en gran medida a la configuración del electrodo positivo y al rendimiento de la batería.
[0013] De acuerdo con lo anterior, se han propuesto diversas técnicas para mejorar las propiedades físicas de la suspensión del electrodo positivo en la batería de litio-azufre.
[0014] A título de ejemplo, la publicación de patente coreana n.° 2019-0085874 divulga que la dispersabilidad de una suspensión de electrodo positivo puede mejorarse mediante la incorporación de un alcohol inferior que presente de 1 a 5 átomos de carbono en la suspensión de electrodo positivo.
[0015] Además, la publicación de patente coreana n.° 2017-0081840 divulga que la dispersabilidad y las propiedades de recubrimiento de una suspensión de electrodo positivo pueden mejorarse mediante la preparación de la suspensión de electrodo positivo a través de la etapa de preparación de una solución predispersión que contiene un material eléctricamente conductor y un disolvente, y la mezcla de la solución de predispersión con un material activo y un aglutinante.
[0016] Dichas invenciones de publicaciones de patentes han mejorado la dispersabilidad, las propiedades reológicas y similares de la suspensión del electrodo positivo hasta cierto punto mediante la modificación de la composición o el método de preparación de la suspensión del electrodo positivo, aunque el efecto no es suficiente. En particular, cuando se introduce un aditivo para mejorar las propiedades físicas de la suspensión del electrodo positivo, se produce el problema de que el rendimiento de la batería de litio-azufre se deteriora. Por lo tanto, existe la necesidad de continuar con el desarrollo de una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre, que presente excelentes dispersabilidad y fluidez a la vez que presenta un alto contenido de sólidos.
[0017] Documentos de la técnica anterior
[0018] Documentos de patente
[0019] La publicación de patente coreana n.° 2019-0085874 (2019.07.19), Slurry composition for forming cathode, cathode manufactured thereby, and battery comprising the same [Composición de suspensión para formar un cátodo, cátodo fabricado de esta manera y batería que comprende el mismo]
[0020] La publicación de patente coreana n.° 2017-0081840 (2017.07.13), Preparation method of positive electrode slurry for lithium secondary battery [Método de preparación de suspensión de electrodo positivo para batería secundaria de litio]. El documento n.° KR101654042B1 divulga una suspensión de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, que comprende un material activo de electrodo positivo, un material conductor, un aglutinante y un disolvente, en donde el ángulo de fase medido a 1 Hz está comprendido entre 50° y 70°.
[0021] El documento n.° R20190037149A se refiere a una suspensión de electrodo positivo y divulga un método para predecir la eficiencia de proceso de la suspensión. Divulga que existe una correlación entre la distribución del tamaño de partícula de las partículas compuestas y la distribución del tamaño de partícula del material activo del electrodo. Este es un factor que influye en el cambio de viscosidad y/o gelación de la suspensión. Otros documentos de la técnica anterior son KR 10-2019-0068066A y US2020295347A1.
[0022] Exposición
[0023] Problema técnico
[0024] De acuerdo con lo anteriormente expuesto, como resultado de la realización de diversos estudios para resolver los problemas mencionados, los inventores de la presente invención han encontrado que al ajustar la proporción del diámetro medio de las partículas de un material activo del electrodo positivo y una suspensión del electrodo positivo y el ángulo de fase de la suspensión del electrodo positivo, es posible mejorar las propiedades físicas generales de la suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre sin cambiar la composición o el procedimiento de preparación de la suspensión del electrodo positivo, y de esta manera se ha completado la presente invención. Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre con fluidez y procesabilidad mejoradas, a la vez que presenta un alto contenido de sólidos. Además, otro objetivo de la presente invención es proporcionar un electrodo positivo para una batería de litio-azufre preparado a partir de la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre y una batería de litio-azufre que comprende el electrodo positivo para la batería de litio-azufre.
[0025] Solución técnica
[0026] La invención se define en las reivindicaciones independientes. Las realizaciones preferentes son las definidas en las reivindicaciones dependientes.
[0027] Con el fin de conseguir los objetivos anteriores, la presente invención proporciona una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre, que incluye: un material activo de electrodo positivo, un material eléctricamente conductor, un aglutinante y un disolvente, en donde la proporción entre el diámetro medio de partícula (D50) del material activo de electrodo positivo y el diámetro medio de partícula (D50) de la suspensión de electrodo positivo es de 1,5 o inferior, y el ángulo de fase a 1 Hz de la suspensión de electrodo positivo es de 50° o superior.
[0028] Además, la presente invención proporciona un electrodo positivo para una batería de litio-azufre que comprende una capa de material activo de electrodo positivo formada utilizando la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre.
[0029] Además, la presente invención proporciona una batería de litio-azufre que comprende el electrodo positivo descrito anteriormente; un electrodo negativo, un separador y un electrolito.
[0030] Además, la presente invención proporciona un módulo de batería que incluye la batería de litio-azufre descrita anteriormente.
[0031] Además, la presente invención proporciona un dispositivo que incluye la batería de litio-azufre descrita anteriormente.
[0032] Efectos ventajosos
[0034] La suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre de la presente invención muestra una excelente fluidez, a la vez que presenta un alto contenido de sólidos, posibilitando de esta manera la fabricación de un electrodo positivo para una batería de litio-azufre con excelentes propiedades electroquímicas y la mejora de la productividad y viabilidad económica del proceso de fabricación del electrodo positivo para la batería de litio-azufre.
[0036] Descripción detallada
[0038] A continuación en el presente documento se describe en mayor detalle la presente invención.
[0040] Los términos y expresiones utilizados en la presente especificación y reivindicaciones no deben interpretarse como limitados a términos habituales o de diccionario, y deben interpretarse en un sentido y concepción consistentes con la idea técnica de la presente invención, basándose en el principio de que el inventor puede definir adecuadamente el concepto de un término o expresión para describir su invención de la mejor manera posible.
[0042] La terminología utilizada en la presente invención está destinada a describir únicamente realizaciones particulares y no pretende ser limitativa de la invención.
[0044] Tal como se utiliza en el presente documento, la expresión «diámetro medio de partícula (D50)» se refiere al diámetro de partícula correspondiente cuando el porcentaje de volumen acumulado alcanza el 50 % en la curva de distribución de tamaño de partícula de las partículas, y se mide utilizando un método de difracción láser.
[0046] El término “compuesto” (“composite” en inglés) tal como se utiliza en el presente documento se refiere a un material en el que dos o más materiales están combinados para expresar una función más efectiva a la vez que forman fases física y químicamente diferentes entre sí.
[0048] La batería de litio-azufre presenta una mayor capacidad de descarga teórica y densidad de energía teórica que otras diversas baterías secundarias, y está atrayendo atención como una batería secundaria de próxima generación debido a la ventaja de que el azufre, que se utiliza como material principal de un material activo de electrodo positivo, es un recurso abundante y es económico, además de ser respetuoso con el medio ambiente.
[0050] El rendimiento de tal batería de litio-azufre puede variar dependiendo de las características de cada elemento que constituye la batería. Entre ellos, la constitución del electrodo afecta directamente al rendimiento de la batería. En particular, la concentración de sólidos de la suspensión que constituye el electrodo positivo y la cantidad de carga del material activo presenta un efecto significativo sobre la procesabilidad en la fabricación del electrodo positivo y las propiedades del electrodo positivo formado de este modo.
[0052] En general, en el caso de una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre, existen los problemas de la baja dispersión de los sólidos, lo que provoca un deterioro del estado de la superficie del electrodo positivo; por ejemplo, aparición de grietas o aglomeración de partículas sobre la superficie del electrodo positivo. Además, a medida que se incrementa la cantidad de material activo del electrodo positivo, se aceleran adicionalmente estos fenómenos.
[0053] Para resolver dichos problemas, en la técnica anterior se ha propuesto un método de preparación de una suspensión de electrodo positivo mediante la adición de un aditivo a la suspensión de electrodo positivo, dispersando algunos componentes que se incluirán en la suspensión de electrodo positivo individualmente, mezclándolos seguidamente, o inyectando un exceso de disolvente. Sin embargo, en ese caso, hay limitaciones en las que aditivos tales como los dispersantes poliméricos actúan como resistencias en la batería y afectan negativamente al rendimiento de la batería, y la concentración de sólidos de la suspensión del electrodo positivo se reduce y, de esta manera, resulta difícil cargar el material activo en el electrodo positivo a un nivel de carga elevado, y existe la desventaja de que es ineficiente en términos del proceso de fabricación.
[0055] Por lo tanto, la presente invención proporciona una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre con un alto contenido de sólidos y con excelente fluidez incluso sin aditivos adicionales o cambios en el proceso de fabricación mediante el ajuste de la proporción del diámetro medio de partícula entre el material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo para mantener el ángulo de fase de la suspensión del electrodo positivo dentro de un determinado intervalo.
[0057] Específicamente, la suspensión de electrodo positivo según la presente invención es para fabricar un electrodo positivo para una batería de litio-azufre, en donde la suspensión de electrodo positivo comprende un material activo de electrodo positivo, un material eléctricamente conductor, un aglutinante y un disolvente, la proporción entre el diámetro medio de partícula (D50) del material activo de electrodo positivo y el diámetro medio de partícula (D50) de la suspensión de electrodo positivo es de 1,5 o inferior, y el ángulo de fase (ó) medido bajo la condición de que la frecuencia de la suspensión de electrodo positivo sea de 1 Hz es de 50° o superior.
[0059] En la presente invención, el diámetro medio de partícula de la suspensión del electrodo positivo se refiere al tamaño de las partículas de la suspensión del electrodo positivo finalmente obtenido mediante la mezcla del material activo del electrodo positivo, el material eléctricamente conductor y el aglutinante en el disolvente. En general, el diámetro medio de partícula de una suspensión de electrodo positivo puede depender del diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo contenido en la misma. Sin embargo, dado que el tamaño de partícula del material activo del electrodo positivo se modifica mediante el procedimiento de mezcla para la dispersión durante el procedimiento de preparación de la suspensión del electrodo positivo, el diámetro medio de partícula de la suspensión del electrodo positivo y el diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo son distintos entre sí.
[0060] Según la presente invención, la superficie activa del material activo del electrodo positivo es relativamente pequeña mediante el ajuste de la proporción entre el diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo a un valor inferior a un determinado intervalo, mejorando de esta manera la dispersabilidad del material activo del electrodo positivo, el material eléctricamente conductor y el aglutinante, y este material activo del electrodo positivo está débilmente combinado con el aglutinante para reducir la elasticidad de la suspensión del electrodo positivo a la vez que se incrementa la fluidez correspondiente a la viscosidad, y de esta manera puede incrementarse el contenido de sólidos final en la suspensión del electrodo positivo respecto a la técnica anterior. Además, es posible mejorar la fluidez y, de esta manera, mejorar la procesabilidad mediante la reducción de la viscosidad de la suspensión del electrodo positivo.
[0062] Los materiales activos del electrodo positivo pueden presentar un diámetro medio de partícula (D50) de 28 a 60 pm, preferentemente de 30 a 55 pm, y más preferentemente de 30 a 50 pm.
[0064] La suspensión del electrodo positivo que comprende el material activo del electrodo positivo, el material eléctricamente conductor y el aglutinante puede presentar un diámetro medio de partícula (D50) de entre 20 y 40 pm, preferentemente de entre 25 y 40 pm, más preferentemente de entre 25 y 35 pm.
[0066] La proporción entre el diámetro medio de partícula (D50) del material activo del electrodo positivo y el diámetro medio de partícula (D50) de la suspensión del electrodo positivo es de 1,5 o inferior, preferentemente de entre 0,1 y 1,5, más preferentemente de entre 0,2 y 1,5, todavía más preferentemente de entre 0,5 y 1,5, y lo más preferentemente de entre 1,0 y 1,5. En la presente invención, la proporción entre el diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo y el diámetro medio de partícula de la suspensión del electrodo positivo corresponde al «diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo/diámetro medio de partícula de la suspensión del electrodo positivo». Debido a que la proporción entre el diámetro medio de las partículas del material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo se encuentra comprendida dentro del intervalo mencionado anteriormente, cada componente contenido en la suspensión de electrodo positivo puede dispersarse uniformemente, y todos se encuentran en un estado de agregación a un determinado nivel, y la suspensión del electrodo positivo puede presentar un comportamiento de flujo similar al de un líquido.
[0068] La suspensión de electrodo positivo según la presente invención presenta un ángulo de fase de 50° o mayor, preferentemente de 50 a 70° a 1 Hz al presentar la proporción entre el diámetro medio de partícula (D50) del material activo del electrodo positivo y el de la suspensión de electrodo positivo indicada anteriormente. En la presente invención, el ángulo de fase se mide a una frecuencia de 1 Hz utilizando un reómetro mediante un método conocido de la técnica. Si el ángulo de fase de la suspensión del electrodo positivo supera los 70°, existe el riesgo de que la suspensión pueda escurrirse del sustrato durante el recubrimiento.
[0070] Además, la suspensión del electrodo positivo de la presente invención presenta una viscosidad de 30 a 80 Pas, preferentemente de 32 a 70 Pas, más preferentemente de 35 a 60 Pas, todavía más preferentemente de 40 a 60 Pas, y lo más preferentemente de 43 a 58 Pas, medida bajo las condiciones de 23 °C y una tasa de cizalla de 0,25 s-1. Si la viscosidad de la suspensión del electrodo positivo es inferior al intervalo anteriormente mencionado, pueden deteriorarse las propiedades de recubrimiento. Por el contrario, si la viscosidad de la suspensión del electrodo positivo excede el intervalo anteriormente mencionado, la elasticidad puede incrementarse y el contenido de sólidos también puede reducirse.
[0072] A medida que se ajusta la relación entre el diámetro medio de las partículas del material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo para que esté comprendida dentro de un determinado intervalo sin cambiar la composición o el procedimiento de preparación de la suspensión del electrodo positivo, la suspensión del electrodo positivo según la presente invención puede satisfacer la condición del ángulo de fase, mejorando de esta manera en gran medida la cohesión y la fluidez, a la vez que presenta un alto contenido de sólidos.
[0074] A continuación en el presente documento se describirá cada componente contenido en la suspensión del electrodo positivo según la presente invención.
[0076] La suspensión de electrodo positivo según la presente invención es para una batería de litio-azufre, y contiene un compuesto de azufre-carbono como material activo del electrodo positivo.
[0078] El compuesto de azufre-carbono comprende un material de carbono poroso y azufre contenido en por lo menos una parte de las superficies internas y externas del material de carbono poroso. El azufre utilizado como material activo del electrodo positivo en la batería de litio-azufre se utiliza en combinación con un material eléctricamente conductor, tal como un material de carbono, debido a que no presenta conductividad eléctrica por sí solo. De acuerdo con lo anterior, el azufre está contenido en forma de un compuesto de azufre-carbono.
[0080] El azufre puede comprender por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en azufre elemental (S8) y un compuesto de azufre. El material activo del electrodo positivo puede comprender por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en azufre inorgánico, Li2Sn (n>1), un compuesto de disulfuro, un compuesto de azufre orgánico y un polímero de carbono-azufre ((C2Sx)n, x=2,5 a 50, n>2). Preferentemente, el material activo del electrodo positivo puede ser azufre inorgánico.
[0082] El compuesto de azufre-carbono comprende un material de carbono poroso no solo para proporcionar un marco capaz de inmovilizar el azufre de manera uniforme y estable, sino también para compensar la baja conductividad eléctrica del azufre, de modo que la reacción electroquímica pueda proceder sin obstáculos.
[0084] El material de carbono poroso se puede producir generalmente mediante carbonización de precursores de diversos materiales de carbono. El material de carbono poroso puede comprender poros desiguales en su interior, el diámetro medio de los poros está comprendido en el intervalo de 1 a 200 nm, y la porosidad puede estar comprendida en el intervalo de 10 % a 90 % del volumen total del material de carbono poroso. Si el diámetro medio de los poros es menor que el intervalo anteriormente mencionado, el tamaño de los poros es solo a nivel molecular y, de esta manera, la impregnación con azufre resulta imposible. Por el contrario, si el diámetro medio de los poros excede el intervalo anteriormente mencionado, la resistencia mecánica del material de carbono poroso se debilita, lo que no resulta preferente para la aplicación en el proceso de fabricación del electrodo.
[0086] La forma del material de carbono poroso es en forma de esfera, varilla, aguja, placa, tubo o bloque, y se puede utilizar sin limitación siempre que se utilice comúnmente en una batería de litio-azufre.
[0088] El material de carbono poroso puede presentar una estructura porosa o una superficie específica elevada, y puede ser cualquiera de los utilizados convencionalmente en la técnica. Por ejemplo, el material de carbono poroso puede ser, aunque sin limitación, por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en: grafito, grafeno; negros de carbono, tales como negro Denka, negro de acetileno, negro Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro térmico; nanotubos de carbono (NTC), tales como nanotubos de carbono de pared simple (NTCPS) y nanotubos de carbono de paredes múltiples (NTCPM); fibras de carbono, tales como nanofibra de grafito (NFG), nanofibra de carbono (NFC) y fibra de carbono activado (FCA); grafitos, tales como grafito natural, grafito artificial y grafito expandido, y carbón activado. Preferentemente, el material de carbono poroso puede ser nanotubos de carbono.
[0090] El azufre en el compuesto de azufre-carbono se encuentra en por lo menos una de las superficies internas y externas del anteriormente mencionado material de carbono poroso, y, por ejemplo, puede existir en una superficie inferior a 100 %, preferentemente de 1 % a 95 %, más preferentemente de 40 % a 96 % de toda la superficie interna y externa del material de carbono poroso. Si el azufre tal como se ha descrito anteriormente está presente sobre las superficies internas y externas del material de carbono poroso dentro del intervalo anteriormente mencionado, puede mostrarse el efecto máximo en términos de superficie de transferencia de electrones y humectabilidad frente al electrolito. Específicamente, debido a que el azufre está impregnado uniformemente en una capa delgada sobre las superficies internas y externas del material de carbono poroso en el intervalo anteriormente mencionado, la superficie de contacto de transferencia de electrones puede incrementarse durante el proceso de carga/descarga. Si el azufre se encuentra en una superficie de 100 % de toda la superficie interna y externa del material de carbono poroso, el material de carbono poroso está completamente cubierto de azufre y, de esta manera, debido a que presenta una humectabilidad reducida frente al electrolito y un mal contacto y, de esta manera, no recibe electrones, no puede participar en la reacción electroquímica.
[0092] El compuesto de azufre-carbono puede contener entre 65 % y 90 % en peso, preferentemente entre 70 % y 85 % en peso, más preferentemente entre 72 % y 80 % en peso de azufre respecto al 100 % en peso del compuesto de azufrecarbono. Si el contenido de azufre es inferior al intervalo anteriormente indicado, debido a que el contenido del material de carbono poroso en el compuesto de azufre-carbono se incrementa relativamente, el área superficial específica se incrementa y, de esta manera, se incrementa el contenido del aglutinante cuando se fabrica el electrodo positivo. El incremento de la cantidad de aglutinante utilizado eventualmente puede incrementarse la resistencia de lámina del electrodo y, de esta manera, puede actuar como un aislante para evitar el paso de electrones, deteriorando de esta manera el rendimiento de la batería. Por el contrario, si el contenido de azufre excede el intervalo anteriormente mencionado, el azufre no combinado con el material de carbono poroso se aglomera o vuelve a lixiviarse a la superficie del material de carbono poroso, y de esta manera se vuelve difícil recibir electrones y no puede participar en reacciones electroquímicas, dando como resultado la pérdida de capacidad de la batería.
[0094] El método de preparación del compuesto de azufre-carbono no está particularmente limitado en la presente invención, y se puede utilizar un método habitualmente utilizado en la técnica. Por ejemplo, se puede utilizar un método que consiste en simplemente mezclar azufre y el material de carbono poroso y después tratarlos térmicamente para formar complejos.
[0095] El material activo del electrodo positivo puede comprender, además, por lo menos uno seleccionado de un elemento de metal de transición, un elemento del grupo IIIA, un elemento del grupo IVA, un compuesto de azufre de estos elementos, y una aleación de estos elementos y azufre, además de los componentes descritos anteriormente.
[0097] El elemento de metal de transición puede comprender Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Hg o similares, y el elemento del grupo IIIA puede comprender Al, Ga, In, Tl y similares, y el elemento del grupo IVA puede comprender Ge, Sn, Pb y similares.
[0099] La suspensión del electrodo positivo para una batería de litio-azufre según la presente invención puede comprender un material eléctricamente conductor para impartir conductividad eléctrica. El material eléctricamente conductor es un material que conecta eléctricamente el electrolito y el material activo del electrodo positivo para servir como un camino para que los electrones se muevan desde el colector de corriente hasta el material activo del electrodo positivo, y puede utilizarse sin limitación siempre que presente conductividad eléctrica.
[0101] Por ejemplo, como material eléctricamente conductor, se pueden utilizar solos o en combinación negros de carbón, tales como Super-P, negro Denka, negro de acetileno, negro Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro térmico; derivados del carbono, tales como nanotubos de carbono, grafeno y fullereno; fibras eléctricamente conductoras, tales como fibras de carbono y fibras metálicas; fluoruro de carbono; polvos metálicos, tales como polvo de aluminio y níquel; o polímeros eléctricamente conductores, tales como polianilina, politiofeno, poliacetileno y polipirrol.
[0103] La suspensión del electrodo positivo para una batería de litio-azufre según la presente invención puede comprender un aglutinante para proporcionar una fuerza adhesiva al colector de corriente del electrodo positivo. El aglutinante mantiene los materiales activos del electrodo positivo en el colector de corriente del electrodo positivo y conecta orgánicamente los materiales activos del electrodo positivo para incrementar adicionalmente la fuerza de unión entre ellos, y puede utilizarse como aglutinante cualquier aglutinante conocido de la técnica.
[0105] Por ejemplo, el aglutinante puede ser aglutinantes a base de fluororesina que comprenden fluoruro de polivinilideno (PVdF) o politetrafluoroetileno (PTFE); aglutinantes a base de caucho que comprenden caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho de acrilonitrilo-butadieno y caucho de estireno-isopreno; aglutinantes a base de celulosa que comprenden carboximetilcelulosa (CMC), almidón, hidroxipropilcelulosa y celulosa regenerada; aglutinantes a base de polialcohol; aglutinantes a base de poliolefina que comprenden polietileno y polipropileno; aglutinantes a base de poliimida; aglutinantes a base de poliéster; y aglutinantes a base de silano, o mezclas o copolímeros de dos o más de ellos (todas las siglas son en inglés).
[0107] La suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre según la presente invención puede contener un disolvente. El disolvente puede ser un disolvente que puede dispersar uniformemente el material activo del electrodo positivo indicado anteriormente, el material eléctricamente conductor y el aglutinante, y que puede secarse fácilmente.
[0108] Por ejemplo, el disolvente es un disolvente acuoso y agua es el más preferente, y en este caso, el agua puede ser agua destilada o agua desionizada. Sin embargo, la presente invención no está necesariamente limitada a ello y, si es necesario, se puede utilizar un disolvente orgánico, tal como un alcohol inferior que sea fácilmente miscible con agua como el disolvente. El alcohol inferior puede comprender metanol, etanol, propanol, isopropanol y butanol, y preferentemente, estos pueden usarse como una mezcla con agua.
[0110] El método para preparar la suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la presente invención no está particularmente limitado, y se puede utilizar un método conocido por el expertos en la materia o pueden utilizarse diversos métodos modificados a partir de los mismos.
[0112] Por ejemplo, la suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre puede prepararse mediante la mezcla de un material eléctricamente conductor, un aglutinante y un disolvente para preparar una mezcla, añadiendo seguidamente un material activo del electrodo positivo a la mezcla y sometiéndolo a agitación. En ese momento, resulta deseable ajustar el diámetro medio de las partículas del material activo del electrodo positivo a inyectar y el diámetro medio de las partículas de la suspensión del electrodo positivo a preparar finalmente de modo que la proporción del diámetro medio de las partículas (D50) del material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo satisfaga la condición de 1,5 o menor, tal como se ha indicado anteriormente.
[0114] En particular, en el caso del método de preparación de la suspensión de electrodo positivo para la batería de litioazufre según la presente invención, debido a que se utiliza como material de partida un material activo de electrodo positivo con un diámetro medio de partícula ajustado, es posible minimizar la energía del proceso hasta que se alcance el diámetro medio de partícula de la suspensión de electrodo positivo que se va a preparar finalmente, y de esta manera, hay ventajas beneficiosas en términos de viabilidad económica y eficiencia del proceso. Específicamente, en el caso del método convencional, se requería una energía de proceso de 60 W o superior para preparar una suspensión de electrodo positivo. Sin embargo, en el caso de la presente invención, el diámetro medio de partícula de una suspensión de electrodo positivo se puede alcanzar suficientemente incluso con una energía de proceso de 50 W o inferior, lo que resulta preferente.
[0116] La mezcla o agitación puede llevarse a cabo utilizando un dispositivo de dispersión convencional. Por ejemplo, es posible utilizar un mezclador de pasta, un agitador, un homogeneizador, un agitador de pintura, un homogeneizador de ultrasonidos, un molino de perlas, un molino de rodillos, un molino Apex, un molino de bolas vibratorio y un dispositivo dispersor utilizando una mezcla de los mismos. Preferentemente, se puede utilizar un molino de perlas o un molino de bolas vibrante, y cuando se utiliza un molino de perlas, se pueden utilizar perlas de zirconio como medio de dispersión.
[0118] Como la suspensión de electrodo positivo para batería de litio-azufre preparada de esta manera presenta una proporción de diámetro medio de partícula (D50) del material activo del electrodo positivo y la suspensión de electrodo positivo de 1,5 o inferior, y el ángulo de fase a 1 Hz de la suspensión de electrodo positivo satisface 50° o un valor superior, presenta buena cohesión y fluidez con un alto contenido de sólidos y, por lo tanto, presenta el efecto de mejorar en gran medida las propiedades electroquímicas y la procesabilidad de fabricación del electrodo positivo.
[0119] Además, la presente invención proporciona un electrodo positivo para una batería de litio-azufre que comprende la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre.
[0121] El electrodo positivo comprende un colector de corriente de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo positivo formada en por lo menos una superficie del colector de corriente de electrodo positivo. En ese momento, la capa de material activo del electrodo positivo comprende la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre de la presente invención.
[0123] El colector de corriente del electrodo positivo soporta el material activo del electrodo positivo y no está particularmente limitado siempre que presente una conductividad elevada sin causar cambios químicos en la batería. Por ejemplo, cobre, acero inoxidable, aluminio, níquel, titanio, paladio, carbono sinterizado; cobre o acero inoxidable tratado en superficie con carbono, níquel, plata o similar; aleación de aluminio-cadmio o similar puede utilizarse como el colector de corriente del electrodo positivo.
[0125] El colector de corriente del electrodo positivo puede mejorar la fuerza de unión con el material activo del electrodo positivo al presentar finas irregularidades en su superficie, y puede formarse en diversas formas, tales como película, hoja, lámina, malla, red, cuerpo poroso, espuma o tela no tejida.
[0127] La capa de material activo del electrodo positivo se forma utilizando la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la presente invención, que puede comprender un material activo de electrodo positivo, un material conductor y un aglutinante.
[0129] Los detalles específicos del material activo del electrodo positivo, el material eléctricamente conductor y el aglutinante son tal como se ha indicado anteriormente.
[0131] Un método de fabricación del electrodo positivo no se encuentra particularmente limitado, y se puede utilizar un método conocido por el experto en la materia o diversos métodos modificados a partir de los mismos.
[0133] Por ejemplo, el electrodo positivo puede fabricarse mediante la aplicación de la suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre de la presente invención sobre por lo menos una superficie del colector de corriente del electrodo positivo y formando de esta manera una capa de material activo del electrodo positivo.
[0135] El método de aplicación no está particularmente limitado en la presente invención, y por ejemplo, se pueden mencionar métodos tales como una cuchilla dosificadora («doctor blade»), fundición a presión, recubrimiento con rasqueta tipo coma y serigrafía. Además, después del moldeo sobre un sustrato separado, se puede aplicar una suspensión de electrodo positivo en el colector de corriente del electrodo positivo mediante prensado o laminación.
[0137] Después de la aplicación, se puede llevar a cabo un proceso de secado para eliminar el disolvente. El proceso de secado se lleva a cabo a una temperatura y durante un tiempo que permite eliminar suficientemente el disolvente, y las condiciones pueden variar dependiendo del tipo de disolvente, y de esta manera no están particularmente limitadas en la presente invención. A título de ejemplo, se pueden mencionar un método de secado por aire templado, aire caliente o aire de baja humedad, un método de secado al vacío y un método de secado por irradiación con radiación infrarroja (lejana) o haz de electrones. La velocidad de secado se ajusta para que el disolvente pueda eliminarse lo más rápido posible dentro del intervalo de velocidad que no cause grietas en la capa de material activo del electrodo positivo debido a la concentración de tensiones normales o dentro del intervalo de velocidad en el que la capa de material activo del electrodo positivo no se despegue del colector de corriente del electrodo positivo.
[0139] Además, la densidad de la capa de material activo del electrodo positivo en el electrodo positivo puede incrementarse mediante presión del colector de corriente después del secado. Se mencionan métodos, tales como una prensa de molde y una prensa de rodillo, como un método de prensado.
[0140] Además, la presente invención proporciona una batería de litio-azufre que comprende el electrodo positivo para la batería de litio-azufre.
[0142] La batería de litio-azufre comprende un electrodo positivo; un electrodo negativo; y un electrolito interpuesto entre ellos, en donde el electrodo positivo comprende el electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la presente invención.
[0144] El electrodo positivo es tal como se ha descrito anteriormente.
[0146] El electrodo negativo puede comprender un colector de corriente de electrodo negativo y una capa de material activo de electrodo negativo recubierta en una o ambas superficies del colector de corriente de electrodo negativo. Alternativamente, el electrodo negativo puede ser una placa de metal litio.
[0148] El colector de corriente del electrodo negativo es para soportar la capa de material activo del electrodo negativo, y es tal como se describe en el electrodo positivo.
[0150] La capa de material activo del electrodo negativo puede comprender un material eléctricamente conductor, un aglutinante, etc., además del material activo del electrodo negativo. En este momento, el aglutinante es tal como se ha indicado anteriormente.
[0152] El material eléctricamente conductor es un material que actúa como un camino, por el que se transfieren electrones desde el colector de corriente al material activo del electrodo negativo, mediante la conexión eléctrica del electrolito y el material activo del electrodo negativo. El material eléctricamente conductor se puede utilizar, aunque sin limitación, siempre que presente conductividad eléctrica.
[0154] Por ejemplo, como material eléctricamente conductor, se pueden utilizar grafito, tal como grafito natural o grafito artificial; negros de carbón, tales como Super-P, negro Denka, negro de acetileno, negro Ketjen, negro de canal, negro de horno, negro de lámpara y negro térmico; derivados del carbono, tales como nanotubos de carbono y fullerenos; fibras eléctricamente conductoras, tales como fibras de carbono y fibras metálicas; fluoruro de carbono; polvos metálicos, tales como polvo de aluminio y níquel; o polímeros eléctricamente conductores, tales como polianilina, politiofeno, poliacetileno y polipirrol, solos o en combinación.
[0156] El material activo del electrodo negativo puede comprender un material capaz de intercalar o desintercalar reversiblemente el ion de litio (Li+), un material capaz de reaccionar con el ion de litio para formar reversiblemente compuestos que contienen litio, metal de litio o aleación de litio.
[0158] El material capaz de intercalar o desintercalar reversiblemente iones de litio (Li+) puede ser, por ejemplo, carbono cristalino, carbono amorfo, o una mezcla de los mismos. El material capaz de reaccionar con el ion de litio (Li+) para formar reversiblemente compuestos que contienen litio puede ser, por ejemplo, óxido de estaño, nitrato de titanio o silicio. La aleación de litio puede ser, por ejemplo, una aleación de litio (Li) y un metal seleccionado del grupo que consiste en sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs), francio (Fr), berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba), radio (Ra), aluminio (Al) y estaño (Sn).
[0160] Preferentemente, el material activo del electrodo negativo puede ser metal de litio y, específicamente, puede estar en forma de una película delgada de metal de litio o un polvo de metal de litio.
[0162] El método de formación del material activo del electrodo negativo no está particularmente limitado, y se puede utilizar un método de formación de una capa o película comúnmente utilizado en la técnica. Por ejemplo, se pueden utilizar métodos tales como la compresión, el recubrimiento y la deposición. Además, un caso en el que se forma una película delgada de litio metálico sobre una placa de metal mediante la carga inicial después de ensamblar una batería sin una película delgada de litio sobre el colector de corriente, también está comprendido en el electrodo negativo de la presente invención.
[0164] El electrolito contiene iones de litio y está destinado a provocar una reacción de oxidación o reducción electroquímica en el electrodo positivo y el electrodo negativo a través de ellos.
[0166] El electrolito puede ser una solución electrolítica no acuosa o un electrolito sólido que no reacciona con el metal de litio, pero preferentemente es un electrolito no acuoso y comprende una sal electrolítica y un disolvente orgánico.
[0167] La sal electrolítica que está comprendida en la solución electrolítica no acuosa es sal de litio. La sal de litio se puede utilizar sin limitación siempre que se utilice comúnmente en una solución electrolítica para una batería secundaria de litio. Por ejemplo, la sal de litio puede ser LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2. LiC4BO8, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCU, CH3SO3U, CF3SO3U, (CF3SO2)2NLi, (C2F5SO2)2NLi, (SO2F)2NLi, (CF3SO2)3CLi, cloroborano de litio, carboxilato alifático inferior de litio, borato de tetrafenil-litio, imida de litio, etc.
[0169] La concentración de la sal de litio puede determinarse teniendo en cuenta la conductividad iónica, la solubilidad y similares, y puede ser, por ejemplo, de 0,1 a 4,0 M, preferentemente de 0,5 a 2,0 M. Si la concentración de la sal de litio es inferior al intervalo mencionado, resulta difícil garantizar una conductividad iónica adecuada para el funcionamiento de la batería. Por otro lado, si la concentración supera el intervalo mencionado, la viscosidad de la solución electrolítica se incrementa para reducir la movilidad del ion de litio y la reacción de descomposición de la propia sal de litio puede incrementarse, deteriorando el rendimiento de la batería. Por lo tanto, la concentración se ajusta adecuadamente dentro del intervalo mencionado anteriormente.
[0171] Como el disolvente orgánico contenido en la solución electrolítica no acuosa, se pueden utilizar sin limitación aquellos que se utilizan convencionalmente en una solución electrolítica para una batería secundaria de litio, y por ejemplo, se pueden utilizar éter, éster, amida, carbonato lineal, carbonato cíclico, etc., solos o en combinación de dos o más.
[0172] El compuesto a base de éter puede comprender éteres acíclicos y éteres cíclicos.
[0174] Por ejemplo, el éter acíclico puede ser, aunque sin limitación, por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en éter dimetílico, éter dietílico, éter dipropílico, éter metiletílico, éter metilpropílico, éter etilpropílico, dimetoxietano, dietoxietano, etilmetiléster de etilenglicol, dimetil-éter de dietilenglicol, dietil-éter de dietilenglicol, metiletil-éter de dietilenglicol, dimetil-éter de trietilenglicol, dietil-éter de trietilenglicol, metiletil-éter de trietilenglicol, dimetil-éter de tetraetilenglicol, dietil-éter de tetraetilenglicol, metiletil-éter de tetraetilenglicol, dimetil-éter de polietilenglicol, dietil-éter de polietilenglicol y metiletil-éter de polietilenglicol.
[0176] A título de ejemplo, el éter cíclico puede ser, aunque sin limitación, por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en 1,3-dioxolano, 4,5-dimetil-dioxolano, 4,5-dietildioxolano, 4-metil-1,3-dioxolano, 4-etil-1,3-dioxolano, tetrahidrofurano, 2-metiltetrahidrofurano, 2,5-dimetiltetrahidrofurano, 2,5-dimetoxitetrahidrofurano, 2-etoxitetrahidrofurano, 2-metil-1,3-dioxolano, 2-vinil-1,3-dioxolano, 2,2-dimetil-1,3-dioxolano, 2-metoxi-1,3-dioxolano, 2-etil-2-metil-1,3-dioxolano, tetrahidropirano, 1,4-dioxano, 1,2-dimetoxibenceno, 1,3-dimetoxibenceno, 1,4-dimetoxibenceno y dimetil-éter de isosorbida.
[0178] Pueden ser ejemplos del éster del disolvente orgánico, aunque sin limitación, cualquiera seleccionado del grupo que consiste en acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de propilo, propionato de metilo, propionato de etilo, propionato de propilo, Y-butirolactona, Y-valerolactona, Y-caprolactona, a-valerolactona y £-caprolactona, y una mezcla de dos o más de los mismos.
[0180] Pueden ser representativamente ejemplos específicos del compuesto de carbonato lineal, aunque sin limitación, cualquiera seleccionado del grupo que consiste en carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de dipropilo, carbonato de etilmetilo (EMC), carbonato de metilpropilo y carbonato de etilpropilo, o una mezcla de dos o más de los mismos.
[0182] Además, pueden ser ejemplos específicos del compuesto de carbonato cíclico cualquiera seleccionado del grupo que consiste en carbonato de etileno (EC), carbonato de propileno (PC), carbonato de 1,2-butileno, carbonato de 2,3-butileno, carbonato de 1,2-pentileno, carbonato de 2,3-pentileno, carbonato de vinileno, carbonato de viniletileno, y haluros de los mismos, o una mezcla de dos o más de los mismos. Entre los ejemplos de dichos haluros se incluyen, aunque sin limitación, carbonato de fluoroetileno (FEC, por sus siglas en inglés) y similares.
[0184] El electrolito puede comprender, además, un compuesto basado en ácido nítrico o ácido nitroso como aditivo además de la sal de electrolito y el disolvente orgánico indicados anteriormente. El compuesto basado en ácido nítrico o nitrito presenta el efecto de formar una película estable sobre un electrodo de metal de litio, que es un electrodo negativo, y mejorar la eficiencia de carga/descarga.
[0186] El compuesto basado en ácido nítrico o ácido nitroso no está particularmente limitado en la presente invención, pero puede ser por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en compuestos inorgánicos basados en ácido nítrico o ácido nitroso, tales como nitrato de litio (LiNO3), nitrato de potasio (KNO3), nitrato de cesio (CsNO3), nitrato de bario (Ba(NO3)2), nitrato de amonio (NH4NO3), nitrito de litio (LiNO2), nitrito de potasio (KNO2), nitrito de cesio (CsNO2) y nitrito de amonio (NH4NO2); compuestos orgánicos basados en ácido nítrico o ácido nitroso, tales como nitrato de metilo, nitrato de dialquilimidazolio, nitrato de guanidina, nitrato de imidazolio, nitrato de piridinio, nitrito de etilo, nitrito de propilo, nitrito de butilo, nitrito de pentilo y nitrito de octilo; compuestos nitro orgánicos, tales como nitrometano, nitropropano, nitrobutano, nitrobenceno, dinitrobenceno, nitropiridina, dinitropiridina, nitrotolueno, dinitrotolueno, y combinaciones de los mismos; y preferentemente, se utiliza nitrato de litio.
[0188] La inyección del electrolito puede llevarse a cabo en una etapa apropiada de los procesos de fabricación del dispositivo electroquímico, dependiendo del proceso de fabricación y las propiedades requeridas del producto final. Es decir, la inyección se puede llevar a cabo antes de ensamblar el dispositivo electroquímico o en la etapa final de ensamblaje del dispositivo electroquímico.
[0190] Un separador puede estar adicionalmente comprendido entre el electrodo positivo y el electrodo negativo.
[0192] El separador puede estar constituido de un material poroso no conductor o aislante que separa o aísla el electrodo positivo y el electrodo negativo entre sí y permite el transporte de iones de litio entre el electrodo positivo y el electrodo negativo. El separador puede utilizarse sin limitaciones especiales siempre que se utilice como separador en una batería secundaria de litio convencional. El separador puede ser un elemento independiente, tal como una película, o puede ser una capa de recubrimiento añadida a los electrodos positivos y/o negativos.
[0194] Resulta preferente que el separador presente una excelente humectabilidad frente al electrolito, a la vez que presenta baja resistencia a la migración de iones del electrolito.
[0196] El separador puede estar constituido de un sustrato poroso, y el sustrato poroso puede utilizarse siempre que sea un sustrato poroso comúnmente usado para una batería secundaria, y las películas poliméricas porosas pueden utilizarse solas o mediante laminación de las mismas y, por ejemplo, se puede utilizar una tela no tejida o una membrana porosa a base de poliolefina constituida de fibras de vidrio, fibras de tereftalato de polietileno, etc. que presente un punto de fusión elevado, aunque sin limitación.
[0198] El material del sustrato poroso no está particularmente limitado en la presente invención, y puede utilizarse cualquier material siempre que sea un sustrato poroso comúnmente utilizado en un dispositivo electroquímico. Por ejemplo, el sustrato poroso puede comprender por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste en poliolefina, tal como polietileno y polipropileno, poliéster, tal como tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno, poliamida, poliacetal, policarbonato, poliimida, polieter-etercetona, poliétersulfona, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, naftalato de polietileno, politetrafluoroetileno, fluoruro de polivinilideno, cloruro de polivinilo, poliacrilonitrilo, celulosa, nailon, poli(p-fenilén-benzobisoxazol) y poliarilato.
[0200] El grosor del sustrato poroso no está particularmente limitado, pero puede ser de entre 1 y 100 pm, preferentemente de entre 5 y 50 pm. Aunque el intervalo de grosor del sustrato poroso no está particularmente limitado al intervalo mencionado anteriormente, si el grosor es excesivamente más delgado que el límite inferior indicado anteriormente, las propiedades mecánicas se deterioran y, de esta manera, el separador puede resultar fácilmente dañado durante la utilización de la batería.
[0202] El diámetro medio y la porosidad de los poros presentes en el sustrato poroso tampoco están particularmente limitados, y pueden ser de entre 0,001 pm y 50 pm y 10 % a 95 %, respectivamente.
[0204] La batería secundaria de litio según la presente invención puede fabricarse mediante procesos de laminación, apilado y plegado del separador y los electrodos, además del proceso habitual de bobinado.
[0206] La forma de la batería secundaria de litio no está particularmente limitada, y puede ser de diversas formas, tales como cilíndrica, laminada y de moneda.
[0208] Además, la presente invención proporciona un módulo de batería que incluye la batería de litio-azufre descrita anteriormente como batería unitaria.
[0210] El módulo de batería puede utilizarse como fuente de energía para dispositivos de tamaño mediano a grande que requieran estabilidad a temperatura alta, características de ciclo largo, características de alta capacidad, y similares.
[0211] Los ejemplos de tales dispositivos de tamaño mediano a grande pueden comprender, aunque sin limitación, una herramienta eléctrica alimentada y movida por un motor eléctrico; un coche eléctrico, incluyendo un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV), y similares; una motocicleta eléctrica, incluyendo una bicicleta eléctrica(E-bike)y un patinete eléctrico (E-scooter); un carrito de golf eléctrico; un sistema de almacenamiento de energía, etc (todas las siglas son en inglés).
[0213] A continuación, se describirán ejemplos preferentes de la presente invención con el fin de facilitar la comprensión de la misma. Sin embargo, resultará evidente para el experto en la materia que los siguientes ejemplos son meramente ilustrativos de la presente invención y que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones dentro del alcance y espíritu de la presente invención, y que tales variaciones y modificaciones están comprendidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
[0215] Ejemplo y Ejemplo comparativo
[0217] Ejemplo 1
[0219] A un recipiente de suspensión de acero inoxidable con un volumen de 500 ml, se añadieron 5 % en peso de fibra de carbono de crecimiento por vapor (VGCF, por sus siglas en inglés) como material eléctricamente conductor y 4 % en peso de caucho de estireno-butadieno/celulosa carboximetilada (SBR/CMC, por sus siglas en inglés) como aglutinante con agua y perlas de zirconio, y se mezclaron en un molino de perlas.
[0221] Después, se añadió al compuesto 91 % en peso de azufre-carbono (S:CNT=70:30 (proporción en peso)) con un diámetro medio de partícula (D50) de 45,9 pm y se sometió a agitación a 48 W para preparar una suspensión de electrodo positivo con un diámetro medio de partícula (D50) de 29,9 pm. En este momento, el contenido de sólidos de la suspensión del electrodo positivo preparado para la batería de litio-azufre era de 31 %.
[0222] Ejemplo 2
[0223] Se preparó una suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre de la misma manera que en el Ejemplo 1, anteriormente, excepto en que se utilizó un compuesto de azufre-carbono con un diámetro medio de partícula (D50) de 34,2 pm como material activo del electrodo positivo en la misma cantidad, y se sometió a agitación a 48 W para preparar una suspensión de electrodo positivo con un diámetro medio de partícula (D50) de 29,5 pm. En este momento, el contenido de sólidos de la suspensión del electrodo positivo preparado para la batería de litio-azufre era de 31 %.Ejemplo comparativo 1
[0224] Se preparó una suspensión para electrodo positivo para una batería de litio-azufre de la misma manera que en el Ejemplo 1, anteriormente, excepto en que se utilizó un compuesto de azufre-carbono que presenta un diámetro medio de partícula (D50) de 51,3 pm como material activo del electrodo positivo, en la misma cantidad, y se sometió a agitación a 60 W para obtener una suspensión de electrodo positivo que presentaba un diámetro medio de partícula (D50) de 29,5 pm. En este momento, el contenido de sólidos de la suspensión del electrodo positivo preparado para la batería de litio-azufre era de 31 %.
[0225] Ejemplo experimental 1. Evaluación de las propiedades físicas de la suspensión de electrodo positivo
[0226] (1) Viscosidad
[0227] Se midió la viscosidad de las suspensiones del electrodo positivo en los Ejemplos y en el Ejemplo comparativo. Específicamente, se midió bajo las condiciones de 23 °C y 1 rpm utilizando un reómetro (Discovery HR-1, TA instruments Korea). Los resultados obtenidos hasta el momento se muestran en la Tabla 1, a continuación.
[0228] (2) Ángulo de fase
[0229] El ángulo de fase se midió para las suspensión del electrodo positivo en los Ejemplos y en el Ejemplo comparativo. Específicamente, se midió utilizando un reómetro (Discovery HR-1, TA instruments Korea) aplicando un esfuerzo del 0,08 % a 23 °C y barrido de frecuencias a una frecuencia de 1 Hz. Los resultados obtenidos hasta el momento se muestran en la Tabla 1, a continuación.
[0230] Tabla 1:
[0233]
[0235] En la Tabla 1, se puede observar que en el caso de las suspensiones de electrodo positivo según los Ejemplos, las propiedades físicas generales de las suspensiones son excelentes en comparación con el Ejemplo comparativo. En general, se evaluó que a medida que se incrementaba el ángulo de fase del líquido, mejora la cohesión y la fluidez del líquido. En referencia a la Tabla 1, puede observarse que en el caso de las suspensiones de electrodo positivo según los Ejemplos 1 y 2, los valores de fase son mayores que los de la suspensión de electrodo positivo según el Ejemplo comparativo 1, y de esta manera, la cohesión y fluidez son excelentes.
[0236] Además, se puede observar que las suspensiones del electrodo positivo de los Ejemplos 1 y 2 presentan una viscosidad más baja que el Ejemplo comparativo 1 y, de esta manera, pueden mostrar excelentes propiedades de recubrimiento sobre la superficie del colector de corriente del electrodo positivo.
[0237] Además, se puede confirmar a partir del Ejemplo 2 y del Ejemplo comparativo 1 que, aunque se preparó la suspensión de electrodo positivo con el mismo diámetro medio de partícula, la viscosidad y el ángulo de fase de la suspensión de electrodo positivo final preparada son diferentes dependiendo de la diferencia en el diámetro medio de partícula del material activo del electrodo positivo de entrada.
[0238] A partir de estos resultados, se puede confirmar que en el caso de la suspensión de electrodo positivo según la presente invención, a medida que la proporción del diámetro medio de partículas (D50) del material activo del electrodo positivo y la suspensión del electrodo positivo corresponde a 1,5 o un valor inferior, puede mejorarse la cohesividad, fluidez y propiedades de recubrimiento, a la vez que se mantiene un alto contenido de sólidos.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
i.Suspensión de electrodo positivo para una batería de litio-azufre, que comprende:
un material activo del electrodo positivo,
un material eléctricamente conductor,
un aglutinante y
un disolvente,
en la que una proporción entre un diámetro medio de partícula (D50) del material activo del electrodo positivo y un diámetro medio de partícula (D50) de la suspensión del electrodo positivo es de 1,5 o inferior, medida utilizando un método de difracción láser, y
en la que un ángulo de fase a 1 Hz de la suspensión del electrodo positivo medido con un reómetro es de 50° o mayor.
2. Suspensión del electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que el material activo del electrodo positivo presenta un diámetro medio de partícula (D50) de entre 28 y 60 pm medido utilizando un método de difracción láser.
3. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que la suspensión de electrodo positivo presenta un diámetro medio de partícula (D50) de entre 20 y 40 pm medido mediante un método de difracción láser.
4. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que la proporción entre el diámetro medio de partícula (D50) del material activo del electrodo positivo y el diámetro medio de partícula (D50) de la suspensión de electrodo positivo medida utilizando un método de difracción láser es de entre 0,1 y 1,5.
5. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que la suspensión de electrodo positivo presenta un ángulo de fase de 50 a 70° medido bajo la condición de una frecuencia de 1 Hz medida utilizando un reómetro.
6. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que la suspensión de electrodo positivo presenta una viscosidad de 30 a 80 P as medida bajo condiciones de 23 °C y 1 rpm utilizando un reómetro y una tasa de cizalla de 0,25 s-1.
7. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1, en la que el material activo del electrodo positivo comprende un compuesto de azufre-carbono.
8. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 7, en la que el compuesto de azufre-carbono comprende un material de carbono poroso, y el azufre está presente en por lo menos una parte de las superficies internas y externas del material de carbono poroso.
9. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 8, en la que el material de carbono poroso comprende por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en grafito, grafeno, negro de carbono, nanotubos de carbono, fibras de carbono y carbón activado.
10. Suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 8, en la que el azufre comprende por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en azufre inorgánico, Li2Sn (n>1), un compuesto de disulfuro, un compuesto de azufre orgánico y un polímero de carbono-azufre ((C2Sx)n, x=2,5 a 50, n>2).
11. Electrodo positivo para una batería de litio-azufre, que comprende:
una capa de material activo de electrodo positivo formada utilizando la suspensión de electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 1.
12. Batería de litio-azufre, que comprende:
el electrodo positivo para la batería de litio-azufre según la reivindicación 11,
un electrodo negativo y
un electrolito.
13. Módulo de batería que comprende la batería de litio-azufre según la reivindicación 12.
14. Dispositivo que comprende la batería de litio-azufre según la reivindicación 12.
15.Dispositivo según la reivindicación 14, en donde el dispositivo se selecciona del grupo que consiste en una herramienta eléctrica, un coche eléctrico, una motocicleta eléctrica, un carrito de golf eléctrico, y un sistema de almacenamiento de energía.
ES21869641T 2020-09-21 2021-09-10 Cathode slurry for lithium-sulfur battery, cathode for lithium-sulfur battery manufactured using same, and lithium-sulfur battery comprising same Active ES3051519T3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200121526 2020-09-21
KR1020210120228A KR20220039590A (ko) 2020-09-21 2021-09-09 리튬-황 전지용 양극 슬러리, 이를 이용하여 제조된 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
PCT/KR2021/012368 WO2022060019A1 (ko) 2020-09-21 2021-09-10 리튬-황 전지용 양극 슬러리, 이를 이용하여 제조된 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3051519T3 true ES3051519T3 (en) 2025-12-29

Family

ID=80776217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES21869641T Active ES3051519T3 (en) 2020-09-21 2021-09-10 Cathode slurry for lithium-sulfur battery, cathode for lithium-sulfur battery manufactured using same, and lithium-sulfur battery comprising same

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230050935A1 (es)
EP (1) EP4068425B1 (es)
JP (1) JP7543416B2 (es)
CN (1) CN114982005B (es)
ES (1) ES3051519T3 (es)
HU (1) HUE073383T2 (es)
PL (1) PL4068425T3 (es)
WO (1) WO2022060019A1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102924312B1 (ko) * 2023-08-17 2026-02-06 삼성에스디아이 주식회사 고체 이차전지 및 그 제조방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5614592B2 (ja) * 2011-10-12 2014-10-29 トヨタ自動車株式会社 二次電池用電極の製造方法
KR101497330B1 (ko) * 2013-06-03 2015-03-02 주식회사 엘지화학 황-리튬 이온 전지용 전극 조립체 및 이를 포함하는 황-리튬 이온 전지
WO2015023154A1 (ko) * 2013-08-16 2015-02-19 주식회사 엘지화학 리튬-황 전지용 양극 및 이의 제조방법
US10211458B2 (en) * 2013-12-19 2019-02-19 Lg Chem, Ltd. Method for preparing electrode active material slurry, and electrode active material slurry prepared by method
JP5979177B2 (ja) * 2014-05-14 2016-08-24 トヨタ自動車株式会社 正極ペースト及びその製造方法
JP2016134242A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 Jsr株式会社 蓄電デバイス用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極および蓄電デバイス
CN107431194B (zh) * 2015-04-23 2021-05-04 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池电极用粘结剂组合物、浆料组合物、电极以及锂离子二次电池
KR20170081840A (ko) 2016-01-05 2017-07-13 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 슬러리 제조 방법
JP6734093B2 (ja) * 2016-03-29 2020-08-05 デンカ株式会社 粘度特性に優れたリチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物
KR102323808B1 (ko) * 2017-03-22 2021-11-10 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 양극용 슬러리 조성물의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11283058B2 (en) * 2017-03-22 2022-03-22 Lg Energy Solution, Ltd. Method of preparing slurry composition for secondary battery positive electrode, positive electrode for secondary battery prepared by using the same, and lithium secondary battery including the positive electrode
US11735735B2 (en) * 2017-09-28 2023-08-22 Lg Energy Solution, Ltd. Method for predicting processability of electrode slurry and selecting electrode binder
KR102229453B1 (ko) * 2017-11-24 2021-03-17 주식회사 엘지화학 황-탄소 복합체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR102448074B1 (ko) * 2017-11-29 2022-09-26 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬-황 전지 양극용 슬러리의 제조방법
KR102363967B1 (ko) * 2017-12-08 2022-02-16 주식회사 엘지에너지솔루션 황-탄소 복합체, 이를 포함하는 리튬-황 전지용 양극 및 리튬-황 전지
KR102160714B1 (ko) 2018-01-11 2020-09-28 주식회사 엘지화학 양극 슬러리 조성물, 이를 사용하여 제조된 양극 및 이를 포함하는 전지
KR102663583B1 (ko) * 2018-09-28 2024-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 황-탄소 복합체의 제조방법
KR102663584B1 (ko) * 2018-09-28 2024-05-03 주식회사 엘지에너지솔루션 황-탄소 복합체
KR20200121526A (ko) 2019-04-16 2020-10-26 광저우 바이윈 신위 엘티디 치약
KR102420223B1 (ko) 2020-03-26 2022-07-15 한국과학기술연구원 칼슘계 결정 생성 억제장치 및 이를 이용한 수처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023511598A (ja) 2023-03-20
EP4068425B1 (en) 2025-07-30
CN114982005A (zh) 2022-08-30
EP4068425A4 (en) 2023-08-16
US20230050935A1 (en) 2023-02-16
EP4068425A1 (en) 2022-10-05
JP7543416B2 (ja) 2024-09-02
CN114982005B (zh) 2025-02-28
HUE073383T2 (hu) 2026-01-28
WO2022060019A1 (ko) 2022-03-24
PL4068425T3 (pl) 2025-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7196304B2 (ja) リチウム－硫黄二次電池
JP7442618B2 (ja) リチウム－硫黄電池用電解質及びこれを含むリチウム－硫黄電池
US20220393157A1 (en) Positive electrode active material for lithium-sulfur battery, preparation method thereof and lithium-sulfur battery comprising same
JP7511747B2 (ja) リチウム‐硫黄電池用電解液及びこれを含むリチウム‐硫黄電池
JP7483885B2 (ja) リチウム‐硫黄電池用電解質及びこれを含むリチウム‐硫黄電池
ES2970840T3 (es) Método para fabricar electrodo negativo de metal de litio, electrodo negativo de metal de litio fabricado mediante el mismo y batería de litio-azufre que comprende el mismo
KR20210154023A (ko) 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
CN112335078A (zh) 锂二次电池用正极活性材料
KR102812162B1 (ko) 리튬-황 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20230089021A (ko) 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20200136656A (ko) 황-탄소 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
JP2022542591A (ja) リチウム－硫黄電池用電解質及びこれを含むリチウム－硫黄電池
ES3051519T3 (en) Cathode slurry for lithium-sulfur battery, cathode for lithium-sulfur battery manufactured using same, and lithium-sulfur battery comprising same
US20240234685A1 (en) Positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery comprising same
CN116235332B (zh) 锂二次电池
KR20240101442A (ko) 리튬-황 이차전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬-황 이차전지
JP7528229B2 (ja) リチウム‐硫黄電池用正極及びこれを含むリチウム‐硫黄電池
US20240178395A1 (en) Binder composition for positive electrode of lithium secondary battery, and positive electrode of lithium secondary battery manufactured therewith
JP2024526319A (ja) リチウム二次電池用の電解液及びそれを含むリチウム二次電池
KR20230096833A (ko) 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR20230009841A (ko) 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR20230087136A (ko) 리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP7612853B2 (ja) リチウム‐硫黄電池用正極及びこれを含むリチウム‐硫黄電池
KR20250125902A (ko) 리튬황 전지용 전해질 및 이를 포함하는 리튬황 전지
CA3272487A1 (en) Lithium-sulfur battery