一种高性能锂磷二次电池制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能锂磷二次电池，包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷、单质磷与导电碳材料复合物或者是单质磷与导电聚合物的复合物，负极包括锂金属和骨架材料两相结构，锂金属的含量为10‑80wt.％，骨架材料为导电材料或绝缘材料，电解液为锂盐和有机溶剂的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为Li2SX(X为1‑8的自然数)。该电池安全性高，循环性能稳定，容量大，成本低。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及电池
，具体的涉及一种高性能锂磷二次电池。
技术介绍
：目前商用锂离子二次电池能量一般来讲密度较为偏低，从而限制了锂离子电池在电动汽车领域中的广泛应用。研制高比容量的新型电池材料是目前和今后电池发展的主要目标，即满足电子和通讯设备领域中需要提供高性能和大容量的二次电池，也是电动汽车领域发展的迫切需要。而且目前锂电池安全性能较差，锂枝晶的出现，易造成电池内部短路。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种高性能锂磷二次电池，该电池稳定性好，安全性高，循环性能优异，容量大。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷、单质磷与导电碳材料复合物或者是单质磷与导电聚合物的复合物，负极包括锂金属和骨架材料两相结构，锂金属的含量为10-80wt.％，骨架材料为导电材料或绝缘材料，电解液为锂盐和有机溶剂的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为Li2SX(X为1-8的自然数)。作为上述技术方案的优选，所述导电碳材料为天然石墨、人造石墨、碳纳米管、石墨烯、超级活性炭中的一种，导电聚合物是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种。作为上述技术方案的优选，所述磷与导电碳材料复合物中磷与碳原料的质量比为1:1。作为上述技术方案的优选，所述电解质溶液添加剂中Li2SX的浓度为0.0005-5.0mol/L。作为上述技术方案的优选，所述锂盐为LiPF6、LiBF4、LiAsF6中的一种。作为上述技术方案的优选，所述电解质溶液添加剂的工作电流为0.05μA·cm-2-500mA·cm-2。作为上述技术方案的优选，所述导电材料为炭黑、富勒烯，石墨烯、碳纳米管、模板碳、大孔碳、中空碳球、活性炭、泡沫碳、泡沫铜和泡沫镍中的一种。作为上述技术方案的优选，所述绝缘材料为玻璃纤维、聚酰亚胺、聚苯胺、聚丙烯腈、聚醚砜、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚乳酸、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、聚乳酸乙醇酸中的一种。作为上述技术方案的优选，所述负极是将固态金属锂熔化成液态或气化成气态，然后与骨架材料混合形成。作为上述技术方案的优选，所述有机溶剂为四氢呋喃、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、乙酸甲酯中的一种或多种混合与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术制得的锂磷电池，在电解质溶液中添加Li2SX，可以在锂金属负极表面会形成一层钝化膜，可以抑制锂金属负极表面锂枝晶的生长，从而提高电池的安全性；且本专利技术提供的电池负极可以有效抑制枝晶生长，缓解在脱嵌锂过程中电极的体积膨胀，从而提高了电池的安全性能和循环寿命具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷，负极负极是将固态金属锂熔化成液态，然后和富勒烯混合而成，锂金属的含量为10wt.％，电解液为LiPF6和四氢呋喃的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为0.0005mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。实施例2一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷与天然石墨复合物，负极是将固态金属锂熔化成液态，然后和碳纳米管混合而成，锂金属的含量为80wt.％，电解液为LiPF6和碳酸二乙酯的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为5.0mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。实施例3一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷与超级活性炭复合物，负极是将固态金属锂熔化成液态，然后和泡沫铜混合而成，锂金属的含量为30wt.％，电解液为LiBF4和碳酸乙烯酯的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为1.0mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。实施例4一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷与聚苯胺的复合物，负极是将固态金属锂熔化成液态，然后和聚酰亚胺混合而成，锂金属的含量为50wt.％，电解液为LiBF4和四氢呋喃的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为2.0mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。实施例5一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷与聚吡咯的复合物，负极是将固态金属锂气化成气态，然后和聚己内酯混合而成，锂金属的含量为10-80wt.％，电解液为LiPF6、LiBF4、LiAsF6和四氢呋喃、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、乙酸甲酯的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为0.0005-5.0mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。实施例6一种高性能锂磷二次电池，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷与聚噻吩的复合物，负极是将固态金属锂气化成气态，然后和聚乳酸混合而成，锂金属的含量为70wt.％，电解液为LiAsF6和碳酸乙烯酯、乙酸甲酯的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为4.0mol/L的Li2SX(X为1-8的自然数)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷、单质磷与导电碳材料复合物或者是单质磷与导电聚合物的复合物，负极包括锂金属和骨架材料两相结构，锂金属的含量为10‑80wt.％，骨架材料为导电材料或绝缘材料，电解液为锂盐和有机溶剂的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为Li2SX(X为1‑8的自然数)。

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，该电池包括正极、负极以及电解液，正极活性材料为单质磷、单质磷与导电碳材料复合物或者是单质磷与导电聚合物的复合物，负极包括锂金属和骨架材料两相结构，锂金属的含量为10-80wt.％，骨架材料为导电材料或绝缘材料，电解液为锂盐和有机溶剂的混合，电解液中有添加剂，电解液添加剂为Li2SX(X为1-8的自然数)。2.如权利要求1所述的一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，所述导电碳材料为天然石墨、人造石墨、碳纳米管、石墨烯、超级活性炭中的一种，导电聚合物是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的一种。3.如权利要求1所述的一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，所述磷与导电碳材料复合物中磷与碳原料的质量比为1:1。4.如权利要求1所述的一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，所述电解质溶液添加剂中Li2SX的浓度为0.0005-5.0mol/L。5.如权利要求1所述的一种高性能锂磷二次电池，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李风浪，李舒歆，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44