[发明专利]固态锂硫电池正极及制备方法、固态锂硫电池及制备方法

权利要求书

1.一种固态锂硫电池正极，其特征在于，包括正极材料导电集流体以及涂覆在所述正极材料导电集流体上的涂覆材料，所述涂覆材料包括有机硫材料、高盐固态电解质、导电剂，所述高盐固态电解质包括锂盐、高分子材料；其中至少部分锂离子储存在有机硫材料的-S-S-键中。

2.如权利要求1所述的固态锂硫电池正极，其特征在于，所述有机硫材料中硫以共价键的形式接枝在有机高分子材料上。

3.如权利要求2所述的固态锂硫电池正极，其特征在于，所述有机高分子材料是聚丙烯腈、二甲基三硫化物、二苯基三硫化物或二苯基四硫化物。

4.如权利要求3所述的固态锂硫电池正极，其特征在于，所述锂盐是LiFSI、LiTFSI、LiClO₄中至少一种；

所述高分子材料是聚偏氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚丙烯腈中至少一种；

所述锂盐与所述高分子材料的质量比为1：1；

所述有机硫材料、所述高盐固态电解质、所述导电剂的质量比为1-4：1-4：1-4。

5.一种固态锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-4任一所述的固态锂硫电池正极，包括如下步骤：

S1：将锂盐和高分子材料溶解在有机溶剂中，搅拌得到高盐固态电解质溶液；

S2：将有机硫材料与导电剂碾磨后加入所述高盐固态电解质溶液持续搅拌至得到正极浆料；

S3：将所述正极浆料涂覆到正极材料导电集流体上，去除有机溶剂后得到所述正极；

其中至少部分锂离子储存在有机硫材料的-S-S-键中。

6.一种固态锂硫电池，其特征在于，包括固态电解质薄膜、如权利要求1-4任一所述的正极和锂负极；

所述固态电解质薄膜包括锂盐、高分子材料。

7.如权利要求6所述的固态锂硫电池，其特征在于，所述固态电解质薄膜中所述锂盐是LiFSI、LiTFSI、LiClO₄中至少一种；

所述高分子材料是聚偏氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)、聚丙烯腈中至少一种；

所述固态电解质薄膜所述锂盐的质量大于等于所述高分子材料的质量。

8.如权利要求7所述的固态锂硫电池，其特征在于，锂盐的浓度为0.1-0.3g/mL，所述高分子材料的浓度为0.1-0.3g/mL。

9.一种固态锂硫电池制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

T1：制备高盐固态电解质薄膜：将锂盐、高分子材料和有机溶剂混合刮涂在玻璃板上并除去有机溶剂得到所述高盐固态电解质薄膜；

T2：采用如权利要求5所述的方法制备固态锂硫电池正极；

T3：将所述固态锂硫电池正极、所述高盐固态电解质薄膜与锂负极共同组装成固态锂硫电池。

10.如权利要求9所述的固态锂硫电池制备方法，其特征在于，所述有机溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲基亚砜中的一种。