[发明专利]Li3PS4固态电解质、固态混合电解质、全固态锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态锂硫电池，其特征在于：由固态混合电解质、正极极片和负极极片组装而成；所述固态混合电解质由Li3PS4（硫代磷酸锂）固态电解质和氧化物固态电解质组成，所述氧化物固态电解质为三氧化二铝（Al2O3）、钙钛矿型锂镧钛氧（LLTO）以及石榴石型锂镧锆氧（LLZO）氧化物固体电解质中的一种；所述正极极片由正极活性材料和界面层组成，其中正极活性材料为具有含硫空心碳微球结构的S/C复合微球、界面层为量子碳基膜与金属涂层的复合结构；

所述的S/C复合微球，其制备方法为：首先在树脂微球，如：聚苯乙烯（PS）、聚对萘二甲酸乙二醇酯（PEN）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）上涂覆一层由石墨粉和粘合剂组成的碳胶，然后高温下烧结、碳化，除去其中的树脂材料，形成空心碳微球，最后注入单质硫，形成含硫空心碳的S/C复合微球结构；

所述的正极极片，其制备方法包括如下步骤：

S1：在量子碳基膜上首先涂布或溅射一层金属防护涂层，该金属为镍、银、锡中的一种；

S2：在S1所述金属涂层上再涂布一层所述的S/C复合微球；

S3：在另一块碳基膜上重复S1-S2，然后将S2中获得的两片涂层材料热压复合，形成量子碳基膜/金属防护层/S/C复合正极材料/金属防护层/量子碳基膜的多层复合正极极片；

所述负极极片由负极活性材料和界面层组成，其中负极活性材料为金属锂、界面层为量子碳基膜与金属涂层的复合结构；形成量子碳基膜/金属防护层/金属锂/金属防护层/量子碳基膜的多层复合负极极片。