以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极及制备和应用
专利汇可以提供以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极及制备和应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种制备以氟化 碳 为添加剂的碳硫复合 电极 及其在锂硫 电池 中的应用，所述以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极，以碳硫复合物为电极主体，氟化碳颗粒均匀分布于碳硫复合物连续相内。氟化锂与锂硫电池中间产物多硫化物之间存在极性相互作用，增强电极固硫性能。产物碳可以增强电极 导电性 ，同时放电过程便随的体积膨胀会增加电极孔隙率，增强电极的 电解 液浸润性和传质能 力 。氟化碳可以一定程度上替代导电剂的作用，尤其是对于锂硫一次电池而言在改善电池性能的同时不会造成 能量 密度 的过多损失。以氟化碳为添加剂的碳硫混合电极具有更优异的循环性能、 倍率性能 和容量发挥，显著增强电极综合性能，具有良好应用前景。，下面是以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极及制备和应用专利的具体信息内容。
1.一种以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极，由有机高分子树脂、氟化碳、导电剂与碳/硫复合物组成或有机高分子树脂、氟化碳与碳/硫复合物；氟化碳的质量占电极总质量的
1％～60％；碳硫复合物占电极总质量的30％～90％；有机高分子树脂的质量占电极总质量的2wt％～10wt％；导电剂占电极总质量的0wt％～10wt％；碳硫复合物中硫含量为50wt％～90wt％。
2.根据权利要求1所述碳硫复合电极，其特征在于：氟化碳的质量占电极总质量的15％～25％；碳硫复合物占电极总质量的70％～80％；有机高分子树脂的质量占电极总质量的
5wt％～10wt％；导电剂占电极总质量的0～10wt％；碳硫复合物中硫含量为70wt％～
80wt％。
3.根据权利要求1或2所述碳硫复合电极，其特征在于：所述有机高分子树脂为聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、羧甲基纤维素(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)中的一种或二种以上。
4.根据权利要求1或2所述碳硫复合电极，其特征在于：所述碳/硫复合物为碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、BP2000、KB600、KB300、XC-72、Super-P、乙炔黑、活性炭或其相关修饰或活化的碳材料中的一种或二种以上与硫的复合物中的一种或二种以上，硫分布于碳材料表面和孔隙内，碳硫复合物中硫含量为50wt％～90wt％。
5.根据权利要求1或2所述碳硫复合电极，其特征在于：所述导电剂为商业化碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、BP2000、KB600、KB300、XC-72、Super-P、乙炔黑、活性炭中的一种或二种以上。
6.根据权利要求1或2所述碳硫复合电极，其特征在于：所述氟化碳材料选自碳材料经氟化后得到的氟化碳材料，或其他方法制备的氟化碳材料；
所述氟化碳材料中的碳材料选自石墨、石油焦、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或二种以上；
所述氟化碳材料的主体为CFx，x＝0.1～1.2。
7.根据权利要求1或2所述碳硫复合电极，其特征在于：碳硫复合物为连续相，氟化碳颗粒被碳硫复合物颗粒包裹，分布于碳硫复合物连续相内。
8.一种权利要求1-7任一所述以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极的制备方法，其特征在于：以一种或两种以上有机高分子树脂、氟化碳、导电剂与碳/硫复合物于有机溶剂中混合，刮涂在集流体上，干燥后得到以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述碳硫复合电极可按如下过程制备而成，
(1)将有机高分子树脂有机溶剂中，在温度为20～100℃下搅拌0.5～2h，形成相应的高分子溶液；
再于上述溶液中加入氟化碳、导电剂和碳/硫复合物在温度为20～50℃下充分搅拌2～
10h，而终制成共混溶液；其中固含量为5～30wt％之间；
(2)将步骤(1)制备的共混溶液倾倒在集流体上，刮涂后形成一整体；
(3)将步骤(2)制备的电极干燥，其中干燥时间为2～48h，得到成品以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极；
所述有机溶剂为DMSO、DMAC、NMP、DMF中的一种或二种以上。
10.一种权利要求1-7任一所述以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极的应用，其特征在于：所述以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极可用于锂硫二次电池和锂硫一次电池中。
以氟化碳为添加剂的碳硫复合电极及制备和应用
技术领域
背景技术
发明内容
2wt％～10wt％；导电剂占电极总质量的0wt％～10wt％；碳硫复合物中硫含量为50wt％～
90wt％。
具体实施方式
图四中的数据对比体现了氟化碳放电过程伴随的体积膨胀对电极的影响，实施例6中添加了5.3％的Super P导电碳，实施例5为10％PFG添加的电极，放电后碳组分含量约3.9％，通过对比两种电极的放电曲线可以看出，添加Super P电极的电池虽然碳含量较高，但是容量发挥较低，放电平台不稳定，并且需要几圈不充分充放电循环的活化过程才能正常放电，同时由于Super P需要在电极中占据更多体积，电极的硫担量也较低。实施例5中电池首圈放电平台稳定并且放电比容量高达1374mAh g-1，也证实了氟化碳放电过程中的体积膨胀对改善电极结构的有益作用,在较高担量的情况下，通过提高电极孔隙率增强电解液浸润性是提高容量发挥的有效手段。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种三维多孔自支撑电极及其制备和应用 | 2020-05-08 | 1015 |
| 一种用于锂离子电池负极的改性一氧化硅材料及其制备方法 | 2020-05-11 | 783 |
| 锌锰电池用负极材料、锌锰电池用负极、锌锰电池用负极的制造方法以及锌锰电池 | 2020-05-08 | 642 |
| 一种碳纳米管改性富锂锰基正极材料及其制备方法 | 2020-05-08 | 301 |
| 聚乙烯组合物及其薄膜 | 2020-05-08 | 313 |
| 一种电子烟斗 | 2020-05-11 | 326 |
| 一种Nasicon结构磷酸钛钠表面修饰P2型锰基钠离子电池正极材料及其制备方法 | 2020-05-08 | 824 |
| 低温续驶里程衰减整车热管理设计目标分解模型与分析方法 | 2020-05-11 | 836 |
| 一种用于铅炭电池负极的多孔氧化铅-碳复合材料及其制备方法 | 2020-05-11 | 115 |
| 一种硅/碳复合负极材料及其制备方法和用途 | 2020-05-11 | 272 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
