[发明专利]还原红41作为锂离子电池有机正极材料的应用

说明书

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体地，涉及一种锂离子电池有机正极材料，尤其涉及还原红41作为锂离子电池有机正极材料。

背景技术

锂离子电池是一种新型的二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池具有比能量高、循环稳定等优点，在其商业化以来，锂离子负极材料主要以碳基材料为活性物质，再添加一些导电剂和粘结剂；正极材料大多为含锂的金属氧化物或磷酸盐等材料，其组分主要是活性材料加导电剂再加粘结剂，所述活性材料为金属氧化物或磷酸盐等材料，由于这些骨架的分子量较大，正极的实际容量仅为140～170mAh/g，并且这些正极材料大多资源匮乏、价格昂贵，因此寻求能量密度大、价格优廉、环境友好的正极材料成为锂离子电池的重要研究方向。

与传统的锂离子电池相比，锂离子电池有机正极材料具有原材料丰富、资源可再生、成本低和比容量大等优点。因此，为了满足大规模电能储存需求、能够实现绿色可持续发展，必须开发新型锂离子电池有机正极材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池有机正极材料，该锂离子电池有机正极材料采用还原红41作为锂离子电池正极材料的活性物质，能够提升材料的安全性能以及电池材料的稳定性，并且该活性物质的合成方法简单，工艺控制性好，生产成本低，能大规模应用于工业化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。

还原红41作为锂离子电池有机正极材料活性物质的应用。

锂离子电池有机正极材料，该正极材料的活性物质为还原41，所述还原红41的化学组成为C₁₆H₈O₂S₂。

锂离子电池有机正极材料，该正极材料的活性物质为还原红41，所述还原红41组成为C₁₆H₈O₂S₂，其化学结构式：

还原红41粉末的脱嵌锂反应式：

所述锂离子电池正极材料的反应电位为2.4V。

包含还原红41锂离子电池正极材料的锂离子电池。

本发明的有益效果是：

1、根据目前锂离子电池正极材料开发的状况分析，锂离子的正极材料开发惯性思维地局限在无机锂离子正极材料领域，本发明开发了一种有机物正极材料，拓宽了锂离子正极材料开发的研究领域和研究方向。

2、本发明开发的还原红41正极材料，具有合成方法简单，生产成本低，工艺控制性好，具有大规模发展的能力和空间。

3、本发明开发的还原红41锂离子正极材料，可以采用储量丰富的可再生原料加以合成，并且该种锂离子有机电池材料无毒，因此具有环境友好，可持续性发展能力。

4、本发明开发的还原红41锂离子正极材料，具有较高的质量比容量。

5、本发明开发的还原红41锂离子正极材料，该锂离子电池有机正极材料嵌锂/脱锂反应电位相对较高。可以提高该锂离子正极材料的能量密度。

附图说明：

图1为C₁₆H₈O₂S₂粉末的XRD图；

图2为C₁₆H₈O₂S₂粉末的CV图；

图3为C₁₆H₈O₂S₂锂离子电池电极材料的恒流充放电性能图；

图4为C₁₆H₈O₂S₂锂离子电池电极材料的循环性能图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

称量100mg的C₁₆H₈O₂S₂粉末，80mg乙炔黑加入玛瑙研钵中，研磨10分钟，再加入溶有PVDF粘结剂的N-甲基吡咯烷酮溶液1ml(液浓度为20mg/ml)，继续研磨30分钟，然后涂于铝箔上制备C₁₆H₈O₂S₂电极片。将制备的电极片在氩气手套箱(MIKROUNA Universal 2440∣750，水、氧含量小于1ppm)中组装电池，C₁₆H₈O₂S₂电极片为工作电极，金属锂为对电极，玻璃纤维为隔膜。电池使用的电解液溶质是LiPF6，溶剂为(EC/PC 1:1(W/W))，溶液浓度为1mol/L。将制备的扣式电池采用深圳市新威尔多电子设备有限公司的新威NEWARE电池检测设备(CT-3008W)来进行充放电测试。当电压范围为1.5-3V电流密度为20mA/g时，反应电位为2.4V,首次放电比容量为168.1mAh/g，充电比容量为164.0mAh/g。