[发明专利]一种可充放电锂硫电池

权利要求书

1.一种可充放电锂硫电池，包括硫正极材料、锂负极材料和电解液；其特征在于：所述电解液由离子液体和含锂电解质盐组成。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池，其特征在于：所述离子液体为N-乙基-N-丙基吡咯烷双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-乙基-N-丁基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-烯丙基吡咯烷双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基吡咯烷双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丁基吡咯烷双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-烯丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N-二甲基-N-乙基-N丙基双三氟甲基磺酰亚胺盐、三甲基丁基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N-二甲基-N-乙基-N丁基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N-二甲基-N-丙基-N丁基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、三甲基己基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-乙基-N-丙基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐、N-乙基-N-丁基哌啶双氟磺酰亚胺盐、N-甲基-N-烯丙基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丁基吡咯烷双氟磺酰亚胺盐、N-甲基-N-烯丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基哌啶双氟磺酰亚胺盐、三甲基腈甲基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、四丁基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N，N-三甲基-N-甲氧基乙基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N-二乙基-N-甲基-N-甲氧基乙基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐、N，N-二甲基-N，N-二乙氧基乙基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐和N，N，N-三丁基-N-乙氧基乙基胺双三氟甲基磺酰亚胺盐中的一种或几种；所述含锂电解质盐为LiBF₄、LiPF₆、LiN(CF₃SO₂)₂和LiN(FSO₂)₂中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的锂硫电池，其特征在于：所述电解液中，所述含锂电解质盐的摩尔浓度为0.2mol/L～1.2mol/L。

4.根据权利要求1-4中任一所述的锂硫电池，其特征在于：所述硫正极材料为硫碳纳米管复合物、硫-碳中空微球复合物和硫-纳米介孔碳复合物中的一种或几种；所述正极材料中，硫与碳纳米管、硫与碳中空微球和硫与纳米介孔碳的质量份数比均为(1～10)∶(1～10)。

5.根据权利要求1-4中任一所述的锂硫电池，其特征在于：所述锂正极材料为预锂化的碳族化合物，所述碳族化合物为石墨类负极材料、硅及硅基复合材料、锗及锗基复合材料和锡及锡基复合材料中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的锂硫电池，其特征在于：所述石墨类负极材料为人造石墨、天然石墨和中间相碳微球中的一种或几种；所述硅基复合材料为硅纳米线、硅纳米球、硅碳微纳复合物和硅纳米线碳复合物中的一种或几种；所述锗基复合材料为锗纳米球、锗纳米线、锗碳微纳复合物和锗-石墨烯复合物中的一种或几种；所述锡基复合材料为锡碳复合物、氧化亚锡和氧化锡中的一种或几种。

7.根据权利要求5或6所述的锂硫电池，其特征在于：所述预锂化的碳族化合物按照包括如下步骤的方法制备：将所述碳族化合物涂制的电极片与金属锂组装成半电池，进行放电过程即得所述预锂化的碳族化合物。

8.根据权利要求5或6所述的锂硫电池，其特征在于：所述预锂化的碳族化合物按照包括如下步骤的方法制备：将所述碳族化合物与正丁基锂进行反应即得所述预锂化的碳族化合物。

9.一种能量存储元件，其特征在于：所述能量储存元件包括权利要求1-8中任一所述的锂硫电池。

10.一种便携式电子设备，其特征在于：所述电子设备包括权利要求9所述的能量出储存元件。