锂硫电池及包含该锂硫电池的电子装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113594545A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202110852141.6(22)申请日2021.07.27(71)申请人宁德新能源科技有限公司地址352100福建省宁德市蕉城区漳湾镇新港路1号(72)发明人张雪(74)专利代理机构北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)11413代理人张彦彦刘继富(51)Int.Cl.H01M10/0567(2010.01)H01M4/38(2006.01)H01M10/052(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称锂硫电池及包含该锂硫电池的电子装置(57)摘要本申请提供了一种锂硫电池及包含该锂硫电池的电子装置，所述锂硫电池包括正极极片以及电解液，其中，电解液包含化合物A，化合物A的结构式包括‑S‑S‑、‑S‑Se‑、‑Se‑Se‑中的至少一种，基于电解液的质量，化合物A的质量百分含量为E；正极极片包含活性材料层，活性材料层的孔隙率为P；满足：E/P为0.02至0.3。本申请提供的锂硫电池具有更高的放电容量及优异的长循环稳定性。CN113594545ACN113594545A权利要求书1/1页1.一种锂硫电池，包括正极极片以及电解液，其中，所述电解液包含化合物A，所述化合物A的结构式包括‑S‑S‑、‑S‑Se‑、‑Se‑Se‑中的至少一种，基于所述电解液的质量，所述化合物A的质量百分含量为E；所述正极极片包含活性材料层，所述活性材料层的孔隙率为P；满足：E/P为0.02至0.3。2.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中，所述化合物A包括R‑Xn‑R’，其中，X各自独立地选自S或Se，2≤n≤4；R与R’各自独立地选自经取代或未经取代的C1‑C20的烷基、经取代或未经取代的C6‑C20的芳基、经取代或未经取代的C7‑C20的芳烷基、经取代或未经取代的C3‑C20的脂环基、经取代或未经取代的C1‑C20的脂杂环基、经取代或未经取代的C1‑C20的芳杂环基、经取代或未经取代的C1‑C20含杂原子链烃基；经取代时，取代基包括羟基、硝基或卤素中的至少一种，所述脂杂环基、芳杂环基及含杂原子链烃基中的杂原子各自独立地包括B、N、O、Si、P或S中的至少一种。3.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中，所述化合物A包括二甲基二硒醚、二甲基三硒醚、二苯基二硒醚或2,2,‑二硫二吡啶中的至少一种。4.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中，E/P为0.05至0.17。5.根据权利要求1所述的锂硫电池，满足以下条件的至少一者：a)E为1％至6％；b)P为20％至45％。6.根据权利要求1所述的锂硫电池，满足以下条件的至少一者：c)E为2％至4％；d)P为20％至30％。7.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中，所述电解液还包含硝酸锂，基于所述电解液的质量，所述硝酸锂的质量百分含量为1％至3％。8.根据权利要求1所述的锂硫电池，其中，所述活性材料层包含硫基材料、导电剂和粘结剂，所述硫基材料的Dv50为6μm至18μm，Dv90为20μm至35μm。9.根据权利要求8所述的锂硫电池，满足以下条件的至少一者：i)所述硫基材料包括单质硫、硫的有机化合物或Li2S或高分子碳‑硫材料中的至少一种；ii)所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、导电石墨、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、导电金属或金属氧化物中的至少一种。10.一种电子装置，包括根据权利要求1‑9中任一项所述的锂硫电池。2CN113594545A说明书1/8页锂硫电池及包含该锂硫电池的电子装置技术领域[0001]本申请涉及二次电池技术领域，特别是涉及一种锂硫电池及包含该锂硫电池的电子装置。背景技术[0002]硫正极材料具有高的理论比容量(1672mAh/g)、环境友好、成本低，由其组装的锂硫电池理论比能量高达2600Wh/Kg，是最具发展潜力的储能设备之一。但锂硫电池在充放电的过程中，在正极的活性物质硫单质会转化为高聚态多硫化锂(Li2Sn，4≤n<8)，该中间产物易溶于电解液，在两极之间产生浓度梯度差，并迁移到负极，在负极被还原成低聚态多硫化锂后，在负极聚集，再迁移到正极，这样循环的过程被称为“穿梭效应”，对锂硫电池的持久性会造成非常大的影响，不仅会降低正极材料中活性物质硫的利用率，还会使Li2S和Li2S2沉积在负极表面，阻止电化学反应的进行，使得锂硫电池存在自放电高、容量低、长循环衰减严重等问题，难以实现实用化生产。发明内容[0003]本申请的目的在于提供一种锂硫电池，以实现锂硫电池循环性能的提升。[0004]本申请第一方面提供了一种锂硫电池，包括正极极片以及电解液，其中，所述电解液包含化合物A，所述化合物A的结构式包括