[发明专利]用于Li‑S蓄电池的掺杂的碳‑硫物质纳米复合物阴极

权利要求书

1.一种用作Li-S蓄电池的阴极的材料，包含：

碳结构；

结合到碳结构中的杂原子掺杂剂；以及

硫，其中通过共价键连接所述碳和所述杂原子掺杂剂，并且其中通过化学吸附将该硫至少部分与碳和杂原子掺杂剂结合。

2.权利要求1所述的材料，其中所述碳是多孔的。

3.权利要求2所述的材料，其中所述多孔碳包含纳米孔，所述纳米孔选自孔隙尺寸小于2nm的纳米孔、孔隙尺寸为2-20nm的纳米孔和孔隙尺寸大于20nm的纳米孔。

4.权利要求1所述的材料，其中所述杂原子选自以下的一个或多个：氮、硼、磷、氧、氟、硫和氯。

5.权利要求1所述的材料，包含小于50重量％的杂原子掺杂剂。

6.权利要求1所述的材料，其中该材料中硫的重量大于5重量％并且小于100重量％。

7.权利要求6所述的材料，其中所述硫的所述至少部分以单质硫存在。

8.权利要求1所述的材料，其中该掺杂剂是氮，并且其中氮和碳以0.1到1.65的重量比例存在。

9.一种电极，包含权利要求1所述的材料。

10.权利要求9所述的电极，进一步包含至少一种粘结剂和至少一种导电性添加剂。

11.一种蓄电池，包含：

负电极；

电解质；以及

根据权利要求9所述的电极作为正电极，其中通过所述电解质将所述负电极和所述正电极置于电连通。

12.一种材料，包含：

掺杂杂原子的碳；

硫化锂和多硫化锂中的至少一种，其中在具有式Li₂S_x的所述多硫化锂中，x大于2；

其中所述掺杂杂原子的碳包括具有与杂原子掺杂剂的共价键的碳；以及

其中通过化学吸附将硫化锂和多硫化锂中的所述至少一种至少部分与掺杂的碳结合。

13.权利要求12所述的材料，其中所述硫化锂和/或多硫化锂具有1到8的硫链长度。

14.一种电极，包含权利要求12所述的材料。

15.一种蓄电池，包含：

负电极；

电解质；以及

根据权利要求14所述的电极作为正电极，其中通过所述电解质将所述负电极和所述正电极置于电连通。