2024年10月9日发(作者：兴秀艳)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.6
(22)申请日 2015.09.11
(71)申请人 北京工业大学
地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号
(72)发明人 孙少瑞 孙朋坤 张晚晚 韩沫言 陈戈
(74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人 张慧
(51)
H01M4/60
H01M10/0525
(10)申请公布号 CN 105206838 A
(43)申请公布日 2015.12.30
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
还原红41作为锂离子电池有机正
极材料的应用
(57)摘要
还原红41作为锂离子电池有机正
极材料的应用，属于电池材料领域，该锂
离子电池有机正极材料采用还原红41作为
锂离子电池正极的活性物质，该活性物质
理论比容量高、原材料丰富、成本低、容
易设计加工，可以经过有机合成方法进行
绿色加工而来，使得锂电池有机电极材料
的整个循环过程真正的实现绿色可持续发
展。
法律状态
法律状态公告日
2017-11-03
2016-01-27
2015-12-30
法律状态信息
授权
实质审查的生效
公开
法律状态
授权
实质审查的生效
公开
权 利 要 求 说 明 书
1.还原红41作为锂离子电池有机正极材料的应用。
2.锂离子电池有机正极材料，其特征在于，该正极材料的活性物
质为还原红41，所述还原红41的化学组成为
C16H8O2S2。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
述正极材料的反应电位为2.4V。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
次放电比容量为168.1mAh/g，充电比容量为164.0mAh/g。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
原红41粉末的脱嵌锂反应式：
6.包含还原红41锂离子电池正极材料的锂离子电池。
于，所
于，首
于，还
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
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
间移动来工作。锂离子电池具有比能量高、循环稳定等优点，
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
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
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
或磷酸盐等材料，由于这些骨架的分子量较大，正极的
140～170mAh/g，并且这些正极材料大多资源匮乏、价
量密度大、价格优廉、环境友好的正极材料成为
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
资源可再生、成本低和比容量大等优点。因此，为了满足大规
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
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
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
料，该
丰富、
模电能
池有机
负极之
在其商
加一些
等材料，
极材料，
为金属氧化物
实际容量仅为
格昂贵，因此寻求能
锂离子电池的重要研
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，
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
所述还
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
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
极材料
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
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
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
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
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
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
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
附图说明：
究方向。
成本低，
的可再
有环境
容量。
正极材
的能量密度。
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
实施方式不限于此。
实施例1
发明的
称量100mg的C16H8O2S2粉末，
80mg乙炔黑加入玛瑙研钵中，研磨
剂的N-甲基吡咯烷酮溶液1ml(液浓
10分钟，再加入溶有PVDF粘结
度为
20mg/ml)，继续研磨30分钟，然后涂于铝箔上制备
C16H8O2S2电
将制备的电极片在氩气手套箱(MIKROUNAUniversal2440∣
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/PC1:1(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。
极片。
750，水、氧
2024年10月9日发(作者：兴秀艳)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.6
(22)申请日 2015.09.11
(71)申请人 北京工业大学
地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号
(72)发明人 孙少瑞 孙朋坤 张晚晚 韩沫言 陈戈
(74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人 张慧
(51)
H01M4/60
H01M10/0525
(10)申请公布号 CN 105206838 A
(43)申请公布日 2015.12.30
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
还原红41作为锂离子电池有机正
极材料的应用
(57)摘要
还原红41作为锂离子电池有机正
极材料的应用，属于电池材料领域，该锂
离子电池有机正极材料采用还原红41作为
锂离子电池正极的活性物质，该活性物质
理论比容量高、原材料丰富、成本低、容
易设计加工，可以经过有机合成方法进行
绿色加工而来，使得锂电池有机电极材料
的整个循环过程真正的实现绿色可持续发
展。
法律状态
法律状态公告日
2017-11-03
2016-01-27
2015-12-30
法律状态信息
授权
实质审查的生效
公开
法律状态
授权
实质审查的生效
公开
权 利 要 求 说 明 书
1.还原红41作为锂离子电池有机正极材料的应用。
2.锂离子电池有机正极材料，其特征在于，该正极材料的活性物
质为还原红41，所述还原红41的化学组成为
C16H8O2S2。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
述正极材料的反应电位为2.4V。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
次放电比容量为168.1mAh/g，充电比容量为164.0mAh/g。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池有机正极材料，其特征在
原红41粉末的脱嵌锂反应式：
6.包含还原红41锂离子电池正极材料的锂离子电池。
于，所
于，首
于，还
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
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
间移动来工作。锂离子电池具有比能量高、循环稳定等优点，
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
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
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
或磷酸盐等材料，由于这些骨架的分子量较大，正极的
140～170mAh/g，并且这些正极材料大多资源匮乏、价
量密度大、价格优廉、环境友好的正极材料成为
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
资源可再生、成本低和比容量大等优点。因此，为了满足大规
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
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
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
料，该
丰富、
模电能
池有机
负极之
在其商
加一些
等材料，
极材料，
为金属氧化物
实际容量仅为
格昂贵，因此寻求能
锂离子电池的重要研
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，
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
所述还
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
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
极材料
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
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
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
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
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
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
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
附图说明：
究方向。
成本低，
的可再
有环境
容量。
正极材
的能量密度。
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
实施方式不限于此。
实施例1
发明的
称量100mg的C16H8O2S2粉末，
80mg乙炔黑加入玛瑙研钵中，研磨
剂的N-甲基吡咯烷酮溶液1ml(液浓
10分钟，再加入溶有PVDF粘结
度为
20mg/ml)，继续研磨30分钟，然后涂于铝箔上制备
C16H8O2S2电
将制备的电极片在氩气手套箱(MIKROUNAUniversal2440∣
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/PC1:1(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。
极片。
750，水、氧