TWI636607B - 經碳塗覆之硫化鋰 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種自硫化鋰及離子液體產生電池用活性材料之方法、相應活性材料、陰極材料、電池及相應用途。

Description

經碳塗覆之硫化鋰
本申請案中所引用之所有文件之全部內容皆以引用方式併入本文中。
本發明係關於基於經碳塗覆之硫化鋰之電池用活性材料。
(例如)電動車中之電池應用或另一選擇以及可再生能源(例如，風能、太陽能等)之儲存技術需要研發具有較迄今為止可獲得及/或市售明顯更高之比能量的可再充電式電池之新穎技術。
鋰-硫電池係用於該等應用之極為有前景之技術。
因此，先前技術中已試圖提供基於硫化鋰之活性材料。WO 2013/057023揭示在自聚丙烯腈或蔗糖製得之碳層中包封硫化鋰。
先前技術者已進一步研究依賴於除硫化鋰以外之鋰化合物之基於鋰之系統。例如，L.Zhao等人，Adv.Mater. 2011,23,1385-1388揭示在自離子液體製得之碳層中特定而言包封Li4Ti5O12。包封之有利性質尤其歸因於與Ti形成中間相。
類似地，Paraknowitsch等人，Macromol.Chem.Phys.2012,213,1132-1145闡述自離子液體開始之各種碳材料。
問題：
由本發明解決之問題在於使得活性材料可用於具有優於先前技術系統之改良性質之電池的問題。
因此，尤其發現便宜、有效且可靠方法以產生電池用活性材料，具體而言鑒於該方法之最近可能之大規模工業實施。
由本發明解決之問題進一步係製備可用之相應有利之電池用活性材料、相應電極及電池自身的問題。
由本發明解決之問題另外係尋找本發明之活性材料之相應用途的問題。
由本發明解決之問題進一步係使用本發明之活性材料以使陰極材料可用之問題。
解決方案：
該問題係藉由本發明之方法、本發明之用途及本發明之材料解決。
術語定義：
在本發明內容中，除非另有說明，否則所有定量明細皆係以重量計。
在本發明內容中，術語「室溫」表示20℃之溫度。除非另有說明，否則溫度明細係以攝氏度(℃)給出。
除非另有說明，否則所述反應及/或過程步驟係在標準壓力/大氣壓下(即於1013毫巴)下實施。
除非另有說明，否則奈米範圍或微米範圍內報告/指明之大小係/應使用掃描電子顯微鏡(SEM)測定。
在本發明內容中，術語「離子液體」表示排他地由陽離子及陰離子組成之液體。該等液體具有低於100℃之低熔點。離子液體於室溫下實質上無蒸氣壓力。由所涉及離子之大小及對稱防止強晶格之形成。因此，甚至最小熱能即足以克服晶格能量並使緊固結晶結構破裂。在本發明內容中，離子液體更具體而言係於介於-10℃與80℃之間之溫度下、具體而言於室溫下係液體之離子液體。離子液體在本文 中亦縮寫為IL。
在本發明內容中，調配物「及/或」不僅包括任一特定組合，且亦包括特定列舉中所述之要素之所有組合。
具體而言，本發明提供產生電池用活性材料之方法，該方法包含以下步驟a)至e)或由該等步驟組成：a)提供硫化鋰，較佳Li2S，b)視情況乾燥及/或粉碎硫化鋰(具體而言)至低於2μm、具體而言小於1μm之大小，c)添加至少一種視情況於適宜有機溶劑中之離子液體，並混合，d)在保護氣體下將混合物加熱至高於離子液體之分解限值且低於Li2S粒子之分解溫度之溫度，藉此至少一種離子液體分解成碳且此碳在Li2S粒子之表面上沈積為均勻層，e)視情況粉碎所得產物以分離聚集物。
在本發明內容中使用之硫化鋰可不僅為Li2Sx(其中x=2-8)，且亦可為Li2S，較佳為Li2S。
就此而言，有利的是，硫化鋰之平均粒徑小於2μm，具體而言小於1μm，以便可達成高比表面積。
在已經使用之硫化鋰具有小於2μm、具體而言小於1μm之平均粒徑時，不必(但仍可能)研磨。
通常於50℃至150℃之溫度下將硫化鋰乾燥5小時直至2天，而通常藉由研磨、具體而言藉由球磨及/或藉由人工研磨粉碎硫化鋰粒子。研磨較佳在乙腈中實施以防止球磨機中之球磨損。
欲添加之離子液體應經選擇，使得其在保護氣體下於低於硫化鋰之熔融溫度之溫度下加熱後分解成碳。本文中尤其適宜之IL在此操作期間最初聚合，此乃因藉此使得塗層甚至更穩定及均勻。
所用IL於本文中有利地產生具有碳之含氮石墨塗層。
在本發明內容中可用之IL較佳具有含氮陽離子，更特定而言選自由以下組成之群：吡啶鎓、吡啶鎓衍生物、吡咯啶鎓、吡咯啶鎓衍生物、咪唑鎓、咪唑鎓衍生物及/或其混合物。此內容中之衍生物係經烴基部分取代之鹼性化合物。舉例而言，鹼性化合物之氮原子可經1或2條烷基鏈、較佳C1至C12烷烴取代，在該情形下，烷基鏈可含有雜原子，具體而言氧；純烷基鏈尤佳具有1至6個碳原子之鏈長度。
此類型之衍生物已為彼等熟習此項技術者所知。
其實例係：1-丁基-3-甲基咪唑鎓(BMIM)、1-乙基-3-甲基咪唑鎓(EMIM)、1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓(Pyr14)、3-甲基-N-丁基吡啶鎓(3MBP)、1-癸基-3-甲基咪唑鎓(DMIM)1-己基-3-甲基咪唑鎓(HMIM)1-氰基甲基-3-甲基咪唑鎓(MCNIM)1,3-雙(氰基甲基)咪唑鎓(BCNIM)N-(2-甲氧基乙基)-N-甲基吡咯啶鎓(Pyr12O1)。
在本發明內容中可用之IL較佳具有含有一或多個氰基官能基、更具體而言選自由以下組成之群之陰離子：二氰胺、三氰基甲烷化物、其衍生物及/或其混合物。此內容中之衍生物係經烴基部分取代之鹼性化合物。
本發明內容中之較佳IL係選自由以下組成之群之IL：1-丁基-3-甲基咪唑鎓二氰胺(BMIM DCA)、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氰基甲烷化物(EMIM TCM)、1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓三氰基甲烷化物(Pyr14TCM)、 3-甲基-N-丁基吡啶鎓二氰胺(3MBP DCA)、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二氰胺(EMIM DCA)。
出於本發明之目的，所用之陽離子尤佳為1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓及/或1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓。
在本發明內容中使用之尤佳者係選自由以下組成之群之IL：1-丁基-3-甲基咪唑鎓二氰胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氰基甲烷化物、1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓三氰基甲烷化物及其混合物，最佳為EMIM TCM及/或Pyr14 TCM。
然而，在本發明內容中可共同使用少量(即低於20%，較佳低於10%，具體而言低於5%，最佳低於1%)IL，其無上文提及之陽離子及/或陰離子。實例係雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺(Tf2N)或雙(全氟乙烷磺醯基)醯亞胺(BETI)，且鹵離子(Cl-、Br-、F-，具體而言Cl-)較不佳。較佳不使用該等物質。
IL可視情況添加於常用有機溶劑中。有機溶劑應較佳具有低黏度且容易汽化。
用於此目的之有機溶劑較佳選自由以下組成之群：乙腈、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、1,3-二氧戊環、二甲基醚(DME)、DME衍生物，具體而言彼等具有一或多個插入乙氧基者，例如三乙二醇二甲基醚(TEG-DME)、C6-C12烷烴及其混合物，較佳為乙腈。
該等溶劑(其使用係可選的)在使用時可以1：1至50：1、尤其5：1至15：1之溶劑：IL質量比採用。
藉由在保護氣體(較佳氦、氖、氬或氮，更佳氬)下加熱2至5小時(較佳3小時)至高達850℃、較佳在550℃至750℃範圍內之溫度使碳化合物分解成碳。
此加熱至分解溫度可用於影響塗層形成且因此係控制碳包封之形成的方式。
出於實踐原因，經常選擇約2℃/分鐘至4℃/分鐘、具體而言3℃/分鐘之溫度升高。
在本發明之一種型式中，加熱速率於高達300℃下可最初為2.5℃/分鐘且隨後於高達最終溫度下為3.3℃/分鐘。
較佳地，最初將混合物加熱至250℃至350℃範圍內之溫度且隨後於此溫度下維持0.5小時至3小時且其後加熱至高達850℃、較佳在550℃至750℃範圍內之溫度，且將溫度於此溫度下維持2小時至5小時、較佳3小時。
加熱至該溫度及/或維持該溫度可在彼等熟習此項技術者已知之爐中(較佳在管狀爐中)進行。
利用碳層套管由此獲得之硫化鋰粒子隨後可進一步處理成電極。相應方法同樣形成本發明之標的物之一部分，且包含步驟i)至iv)或由其組成：i)提供根據本發明之上述方法獲得之活性材料，ii)在具有至少一種適宜黏合劑或無黏合劑情況下添加至少一種導電添加劑，iia)視情況添加進一步添加之物質，iii)混合該等材料，iv)較佳藉由汲取及/或澆注處理所得混合物，v)乾燥所獲得之材料，其中步驟i)至iv)較佳係使用溶劑、更佳NMP實施。
步驟iv)中汲取電極係機械過程，其中漿液之薄層導出至集電器上。此可使用醫用刮刀/膜汲取框(汲取其橫跨箔(例如，在實驗室中)，或將漿液共施加至移動箔(例如以大的工業規模))進行。
步驟iv)中之澆注係機械過程，其亦稱作槽式澆注。在槽式澆注中，所界定之進料流穿過腔及槽均勻化且以層式方式輕輕地放置於間 隙中之收集器上。
並且，兩種方法為熟習此項技術者所習知。
碳質材料係有用導電添加劑之實例。
較佳碳質材料係選自由以下組成之群：碳黑、合成或天然石墨、石墨烯、碳奈米粒子、富勒烯及其混合物。
有用之碳黑係(例如)以名稱Ketjenblack(R)購得。
較佳碳黑係(例如)以商品名Super P(R)C65購得。
碳質材料可具有1nm至500μm、較佳5nm至1μm、更佳10nm至60nm範圍內之平均粒徑。
有用之黏合劑包括聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氧化乙烯(PEO)、纖維素、纖維素衍生物、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物(PVdF-HFP)、聚四氟乙烯(PTFE)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)及聚二氟亞乙烯(PVdF)。
聚二氟亞乙烯(PVdF)、PAN及/或PEO(更佳PAN)較佳在本發明內容中用作黏合劑。
在該過程中使用之前，較佳將黏合劑溶解於溶劑(較佳與步驟i)至iv)中所用相同之溶劑)中，具體而言溶解於NMP中。
進一步添加之物質可為(例如)經塗覆之鋰粉末。該等物質可用作鋰儲存器以實現鋰自實際活性材料之初始不可逆損失。
然而，可避開添加進一步添加之物質。
可以常用比率混合活性材料與至少一種導電添加劑及至少一種適宜黏合劑。
在本發明之一種型式中，活性材料：添加劑：黏合劑之重量比係4：4：2。在又一型式中，該比率係4：5：1。
在又一型式中，活性材料之分率可顯著增強。
隨後可以業內常見實踐之方式將由此獲得之陰極材料處理成電 極。
舉例而言，其可施加至用作集電器之鋁箔、鎳箔或Al/Ni箔。
然而，亦可使用業內通常已知之其他集電器。
熟習此項技術者已知之任何電解質在本發明內容中可用作電解質，包括包含熟習此項技術者已知之含鋰導電鹽的有機電解質亦及包含導電鹽之離子液體(例如，雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓(PYR14TFSI)中之雙(氟磺醯基)醯亞胺鋰(LiFSI)或雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺鋰(LiTFSI))、包含導電鹽之聚合物電解質(例如，包含LiTFSI(及視情況PYR14TFSI)之聚氧化乙烯(PEO))亦及視情況液體有機電解質(例如，TEGDME中之LiCF3SO3、碳酸乙二酯(EC)/碳酸二甲基酯(DMC)/碳酸二乙基酯(DEC)/碳酸丙二酯(PC)之任何期望混合物中之LiPF6亦及二甲氧基乙烷(DME)及1,3-二氧戊環(DOL)之混合物中之LiTFSI或LiPF6或LiBF4)或離子液體、固態電解質及任何期望組合。
尤佳使用彼等選自由以下組成之群：雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓中之雙(氟磺醯基)醯亞胺鋰及雙(三氟甲烷磺醯基)醯亞胺鋰、包含LiTFSI之聚氧化乙烯、包含LiTFSI及PYR14TFSI中之聚氧化乙烯、TEGDME中之LiCF3SO3、碳酸乙二酯/碳酸二甲基酯/碳酸二乙基酯/碳酸丙二酯之任何期望混合物中之LiPF6、二甲氧基乙烷/1,3-二氧戊環中之LiTFSI、二甲氧基乙烷/1,3-二氧戊環中之LiPF6、二甲氧基乙烷/1,3-二氧戊環中之LiBF4、3：7四乙二醇二甲基醚(TEGDME)/1,3-二氧戊環中之LiCF3SO3或其混合物。
一種例示性電解質係於3：7四乙二醇二甲基醚(TEGDME)/1,3-二氧戊環中之LiCF3SO3。
尤佳使用Pyr14TFSI與LiTFSI(9：1)。
在本發明內容中可使用之隔離件係選自由以下組成之群之隔離 件：基於聚乙烯及/或聚丙烯之隔離件、基於纖維玻璃之隔離件、陶瓷隔離件、基於纖維素之隔離件及其混合物/組合。
聚合物及/或固態電解質同時亦可用作隔離件。
較佳使用以(例如)Celgard(R)2500購得之類型之單一片層聚丙烯隔離件，具體而言在使用基於IL之電解質時，較佳使用基於陶瓷或纖維玻璃之隔離件。
最佳使用一側塗覆之隔離件，具體而言一側PEO塗覆之PET隔離件，如DE 10 2013 105 678.8中所述。在一種型式中，最佳使用陶瓷塗覆之PET隔離件。利用該等隔離件獲得尤佳結果。
較佳的是，在實質上不存在水下、較佳藉由在乾燥室中及/或在保護氣體下工作以本發明之方式產生活性材料，此乃因否則可形成Li2O及H2S。
本發明進一步提供根據本發明獲得之活性材料之用途，其用作鋰-金屬及/或鋰-離子電池中之陰極材料。
在本發明內容中，構築用於電化學活性粒子之一類「微反應器」滿足以下要求：
- 停止可溶性多硫化物擴散至陰極表面及/或陽極側且於此處沈積(鈍化及「穿梭機制」)。
- 防止在充電及放電期間粒子聚集。
- 確保與集電器電接觸。
同時在本發明內容中確保此微反應器之「包封」可滲透鋰離子以保證鋰離子輸送至活性材料。
亦考慮由於鋰化及去鋰化之已知體積變化。
「反應器包封」係由碳製得，此乃因碳具有高電子傳導率值且保持長鏈可溶性多硫化物在「反應器」之內部中，但同時可滲透鋰離子。
本發明者首先發現，可藉由使用呈IL形式之液體前驅物物質替代固體前驅物物質獲得硫化鋰之極均勻包封。
本發明之塗層保持體積變化在電池循環期間不受損。
另外，本發明提供相對較薄但能夠滿足所述要求之硫化鋰上塗層。
藉由使用含氮IL，本發明能夠以大大改良電性質(具體而言，導電率可明顯增加)之方式「摻雜」塗層。可經由最終溫度影響其中氮之比例。
使用根據本發明獲得之活性材料獲得之結果優於比較活性材料之彼等結果。
本發明之電池獲得高程度之效率；即即使未添加添加劑下亦阻抑穿梭效應。
循環測試顯示本發明可穩定循環。
本發明提供活性材料，其塗層較先前技術材料更均一且更均勻。
亦知曉，本發明電池之電容以較先前技術電池明顯更慢之速率減少。
本發明之電池中不僅需要僅少量電解質(此對於電池之成本至關重要)，且使用僅少量亦在改良之比容量、較高效率亦及改良之循環穩定性意義上驚人地改良該電池之性能。
本發明之方法係完全成本有效者。
本發明之方法易於放大至大的工業規模。
本發明亦涵蓋使用本發明之活性材料及/或經由本發明方法獲得之活性材料的電池、亦及本發明之活性材料及/或經由本發明方法獲得之活性材料的相應用途。
藉由本發明之具體程序在電化學活性粒子之表面上獲得之碳層 係均勻、均一且不間斷之塗層，與先前技術相比，其產生改良之性質。
本發明之各個實施例(例如但不排除各個依賴性申請專利範圍之彼等)可以任何期望方式與每一者或彼此組合。
現將參照以下非限制性實例來闡述本發明。
實例： 實例1-產生本發明之各種活性材料：
藉由首先提供1-2克Li2S並在乙腈存在下在球磨機中粉碎以使次要粒子破裂且隨後於120℃下乾燥24小時產生活性材料。
隨後用自表1明瞭之彼等IL在每一情形下藉由用研缽研磨成不同所述比率之IL或IL/乙腈與Li2S之混合物達30分鐘來潤濕Li2S。
下一步驟係在保護氣體氣氛(氬)下藉由最初加熱至300℃並將此溫度維持1小時進行碳化。隨後將溫度以2.5℃/分鐘之速率升至300℃且隨後以3.3℃/分鐘之速率升至700℃且維持700℃之溫度3小時。
在冷卻至室溫後，用研缽研磨混合物以分離聚集物。
所得材料係黑色，此證明硫化鋰之包圍完全。此係藉由SEM圖片(圖3)確認。
在用乙腈以9：1之質量比稀釋離子液體後，在質量比為5：1之具有EMIM TCM之塗層Li2S上獲得最佳塗層。
EDX映射顯示，本發明之活性材料呈現硫及碳之均一分佈。因此，本發明之活性材料具有均一塗層。
EMIM TCN(5：1)之元素分析給出約5-6%碳及氮分率。此與實例1b)之TGA測試一致，其顯示截至700℃，EMIM TCN損失其重量之約2/3。
實例1a-1c-產生活性材料：
使用以下IL重複實例1之一般程序：表實例6之BMIM DCA(實例1a-比率Li2S：IL=5：1)，表實例5之EMIM TCM(實例1b-比率Li2S：IL=5：1)，表實例2之Pyr14TCM(實例1c-比率Li2S：IL=1：1)。
實例1a至1c之直接比較顯示與BMIM DCA相比，EMIM TCM及Pyr14TCM產生較高產率之碳。截至700℃，與BMIM DCA相比，EMIM TCM及Pyr14TCM損失其質量之約2/3，BMIM DCA損失明顯更大。為此實施熱重量測(TGA)。在惰性氣體下加熱特定試樣，從而根 據溫度量測重量損失(圖1)。
在WO 2013/057023中所述之活性材料上實施相應TGA測試(圖2)。
記錄基於EMIM-TCM獲得(圖7)或具有PAN(圖6)之經塗覆Li2S的SEM圖片。應知曉，EMIM-TCM在Li2S粒子上產生更均勻、更緻密之塗層。
實例2-產生電極：
將40g之量之實例1中獲得之活性材料中之每一者與40g Super P(R)Li及20g 105級PVdF溶液在混合器(球磨機)中以200至400轉/分鐘混合1小時，之後中止10分鐘。將此重複三次。
將所得產物在乾燥室中於室溫下乾燥24小時且隨後於60℃下進一步乾燥2小時，於80℃下乾燥2小時並於100℃下乾燥2小時。
將所得混合物汲取至鋁箔(濕層厚度：130μm)上並於稍微降低之壓力及室溫下乾燥24小時且亦在真空中於100℃下乾燥48小時。
使用乾燥陰極材料以藉由將成份佈置於囊袋中產生電極。所用成份係Al/Ni電壓收集器，作為電解質之Pyr14TFSI：LiTFSI(9：1)及Celgard(R)2500隔離件。
實例3a-根據先前技術產生活性材料：
重複WO 2013/057023之實例1。
實例3b-根據先前技術產生電極(對比物)：
重複實例2，只是使用實例3a之活性材料。
使用根據實例2及實例3(對比物)獲得之電極以實施量測，其結果繪示於圖8及9中。
比較顯示本發明之電池之電容以明顯較慢速率降低。
實例4：具有本發明活性材料之循環測試
重複實例2。
所用電極係Li2S/C EMIM-TCM：SuperP：PVdF(40：20：20)(PVdF=聚二氟亞乙烯)。
隔離件係經聚氧化乙烯塗覆之Separion隔離件且所用電解質係Pyr14TFSI LiTFSI(9：1)。
測試電池於40℃下係囊袋。
結果繪示於圖5中。
由此明顯達成高效率；在未添加添加劑情況下阻抑穿梭效應。
圖1顯示欲根據本發明使用之三種IL之TGA量測。
圖2顯示相應先前技術材料(WO 2013/057023)之TGA量測，其中聚丙烯腈示於左側且蔗糖示於右側。
圖3顯示本發明之活性材料之SEM圖片，其中Li2S以5：1之比率經EMIM TCM塗覆。
圖4顯示圖3中所示之本發明活性材料之EDX定位。左上係粒子之SEM圖片，右上係硫，左下係碳且右下係氧。
圖5顯示利用本發明之活性材料之循環測試。
圖6顯示基於PAN塗覆之Li2S之SEM圖片。
圖7顯示基於EMIM-TCM塗覆之Li2S之SEM圖片。
圖8顯示自基於PAN或EMIM-TCM之塗層開始之電極之循環比較。
橫坐標：循環數目
縱坐標：比容量[mAh/g Li2S]
循環數目0時之上曲線(紅色)：PAN，
循環數目0時之下曲線(綠色)：EMIM-TCM
圖9
橫坐標：電容[mAh]
縱坐標：電壓[V]
短曲線(電容約0mAh至60mAh)(紅色)：PAN，
長曲線(電容約0至高於600mAh)(綠色)：EMIM-TCM

Claims (15)

  1. 一種產生電池用活性材料之方法，該方法包含以下步驟a)至e)或由該等步驟組成：a)提供硫化鋰，b)視情況乾燥及/或粉碎該硫化鋰，c)添加至少一種視情況於適宜有機溶劑中之離子液體，並混合，d)在具有或無保護氣體下將該混合物加熱至高於該離子液體之分解限值且低於硫化鋰粒子之分解溫度之溫度，藉此該至少一種離子液體分解成碳且此碳在Li2S粒子之表面上沈積為均勻層，e)視情況粉碎所得產物以分離聚集物。
  2. 如請求項1之方法，其中該硫化鋰係Li2S。
  3. 如請求項1之方法，其中步驟b)係藉由於50℃至150℃之溫度下乾燥5小時直至2天及/或藉由研磨、具體而言藉由球磨及/或藉由人工研磨粉碎該等硫化鋰粒子來實施。
  4. 如請求項1之方法，其中該至少一種離子液體具有選自由吡啶鎓、吡啶鎓衍生物、吡咯啶鎓、吡咯啶鎓衍生物、咪唑鎓、咪唑鎓衍生物及其混合物組成之群之含氮陽離子及選自由二氰胺、三氰基甲烷化物及其混合物組成之群之陰離子。
  5. 如請求項1之方法，其中該至少一種離子液體係選自由以下組成之群：1-丁基-3-甲基咪唑鎓二氰胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氰基甲烷化物、1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓三氰基甲烷化物及其混合物。
  6. 如請求項1之方法，其中所用溶劑係乙腈及/或N-甲基吡咯啶酮。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法，其中將步驟d)中之該混合物加熱至高達850℃之溫度，且將該溫度於此溫度下維持2小時至5小時。
  8. 如請求項1至6中任一項之方法，其中最初將步驟d)中之該混合物加熱至250℃至350℃範圍內之溫度且隨後於此溫度下維持0.5小時至3小時且其後加熱至高達850℃之溫度，且將該溫度於此溫度下維持2小時至5小時。
  9. 一種根據任一前述請求項獲得之活性材料之用途，其用於電極及/或電池中。
  10. 一種根據請求項1至8中任一項獲得之活性材料之用途，其用作鋰-金屬及/或鋰-離子電池中之陰極材料。
  11. 一種產生陰極材料之方法，該方法包含以下步驟：i)提供根據請求項1至8中任一項獲得之活性材料，ii)在具有至少一種適宜黏合劑或無黏合劑情況下添加至少一種導電添加劑，iia)視情況添加進一步添加之物質，iii)混合該等物質，iv)較佳藉由汲取及/或澆注處理所得混合物，v)乾燥所獲得之該材料，其中步驟i)至iv)較佳係使用溶劑、更佳NMP實施。
  12. 如請求項11之方法，其中其由步驟i)至v)組成。
  13. 一種電池用活性材料，其係藉由如請求項1至8中任一項之方法獲得。
  14. 一種電池用活性材料，其包含經均勻碳包封塗覆/封套之電化學活性硫化鋰粒子，其中該碳包封係藉由至少一種離子液體之熱分解產生。
  15. 如請求項14之活性材料，其中該硫化鋰係Li2S且其中該至少一種離子液體係選自由以下組成之群：1-丁基-3-甲基咪唑鎓二氰胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氰基甲烷化物、1-丁基-1-甲基吡咯啶鎓三氰基甲烷化物及其混合物。
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