[发明专利]一种锂硫电池添加剂、含有该添加剂的正极材料

摘要

本发明提供了一种锂硫电池添加剂，以及含有该添加剂的正极材料及其制备方法，所述的添加剂为壳聚糖或磷酸化壳聚糖，所述的壳聚糖或磷酸化壳聚糖中含有强弧对电子基团。所述的强弧对电子基团为‑P=O、‑C=O、‑OH或‑NH2。本发明中的正极材料使用的导电碳材料具有良好的吸附能力且具有高比表面积、大孔容、多孔结构，电化学活性物质为硫。添加剂是含有强孤对电子基团的有机物质。放电过程中产生的多硫化锂能够以配位等方式与添加剂形成相互作用，使其在电解液中的溶解被抑制，因此可以有效降低活性物质的损失以及由多硫化锂的溶解造成的“穿梭效应”所导致的锂负极腐蚀、容量衰减迅速等影响。

主权项

磷酸化壳聚糖作为添加剂在锂硫电池中的用途，所述的磷酸化壳聚糖中含有强孤对电子基团，所述的强孤对电子基团为‑P=O或‑C=O；所述的磷酸化壳聚糖为通过五氧化二磷法或尿素法制备的磷酸化壳聚糖；所述的五氧化二磷法具体为：以甲基磺酸作为溶剂，将壳聚糖、五氧化二磷溶解在溶剂中并在10‑15℃的下生成磷酸化壳聚糖，再加入过量的乙醚生成沉淀，过滤沉淀后得到固体物质，将固体物质分别经过甲醇、乙醚、丙酮洗涤后真空干燥即得到磷酸化壳聚糖；所述的尿素法具体为：以二甲基甲酰胺作为溶剂，将壳聚糖和尿素溶解在溶剂中，在110℃、搅拌、氮气保护的条件下反应1小时，然后再加入二甲基甲酰胺和磷酸，在135℃下加热4小时后冷却至室温，最后离心分离并洗涤干燥后即可制得磷酸化壳聚糖；其特征在于：磷酸化壳聚糖中所含有的强孤对电子基团‑P=O或‑C=O，用于吸附锂硫电池在放电过程中产生的多硫化物，以抑制多硫化物在充放电过程中的溶解。