[发明专利]作为电池活性材料的硫族物聚合物-碳复合物

权利要求书

1.一种硫族物聚合物-碳复合物，其包含：

-70.0摩尔％至99.0摩尔％的硫族物，

-0.5摩尔％至20.0摩尔％的碳质材料形式的碳，和

-0.5摩尔％至10.0摩尔％的交联部分，

以上含量相对于硫族物、碳和交联部分的总量，

其中，所述硫族物为键合至所述交联部分的硫族物链的形式，其特征在于，键合至所述交联部分的所述硫族物链形成其中嵌入有所述碳质材料的结构。

2.如权利要求1所述的硫族物聚合物-碳复合物，其中，所述硫族物是硫。

3.如权利要求1所述的硫族物聚合物-碳复合物，其中，所述硫族物是硫和硒的混合物。

4.如权利要求3所述的硫族物聚合物-碳复合物，其中，硫/硒的摩尔比为99/1至89/11。

5.如权利要求1至4中任一项所述的硫族物聚合物-碳复合物，其中，所述碳质材料选自由炭黑、石墨颗粒、天然石墨、人造石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米棒和石墨烯组成的组。

6.如权利要求1至5中任一项所述的硫族物聚合物-碳复合物，其中，所述交联部分是由选自由苯乙烯系单体、炔键式不饱和单体、烯键式不饱和单体和多官能单体及其混合物组成的组的交联单体的反应产生的。

7.一种通过逆硫化来制备权利要求1至6中任一项所述的硫族物聚合物-碳复合物的方法，所述方法包括：

a)熔化70.0摩尔％至99.0摩尔％的硫族物，并在搅拌下将0.5摩尔％至20.0摩尔％的碳质材料形式的碳加入熔化的硫族物中，或者

作为另一选择，将上述量的硫族物和碳的混合物熔化，

以形成均匀的悬浮液；

b)向步骤a)的悬浮液中加入0.5摩尔％至10.0摩尔％的具有至少一个不饱和双键或三键的交联单体，以获得反应混合物；和

c)使步骤b)的反应混合物反应以获得所述硫族物聚合物-碳复合物。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述交联单体选自由苯乙烯系单体、炔键式不饱和单体、烯键式不饱和单体和多官能单体及其混合物组成的组。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述交联单体是选自由溴苯乙烯、氯苯乙烯、氟苯乙烯、(三氟甲基)苯乙烯、乙烯基苯胺、乙酰氧基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯、甲基苯乙烯、硝基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基茴香醚和乙烯基苄基氯组成的组的苯乙烯系单体。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述交联单体是选自由乙炔基苯、1-苯基丙炔、1,2-二苯基乙炔、1,4-二乙炔基苯、1,4-双(苯基乙炔基)苯和1,4-二苯基丁-1,3-二炔组成的组的炔键式不饱和单体。

11.如权利要求8所述的方法，其中，所述交联单体是选自由乙烯基单体、丙烯酸系单体、(甲基)丙烯酸系单体、不饱和烃单体和烯键式封端的低聚物组成的组的烯键式不饱和单体。

12.如权利要求8所述的方法，其中，所述交联单体是选自由多乙烯基单体、多异丙烯基单体、多丙烯酸基单体、多甲基丙烯酸基单体、多不饱和烃单体、多炔基单体、多二烯单体、多丁二烯单体、多异戊二烯单体、多降冰片烯单体和多炔基不饱和单体组成的组的多官能单体。

13.一种阴极，其包含权利要求1至6中任一项所述的硫族物聚合物-碳复合物。

14.一种硫族物/碳电池，所述电池包括：

a)阳极，其包含选自由锂、镁、钠和钙组成的组的元素；

b)阴极，其包含权利要求1至6中任一项所述的硫族物聚合物-碳复合物；和

c)介于所述阴极和所述阳极之间的电解质。

15.如权利要求14所述的硫族物/碳电池，其中，所述阳极包含锂。