[发明专利]一种锂硫电池

摘要

本发明涉及一种锂硫电池的制备方法，其中负极材料以质量份数计，由以下原料组合物组成：5‑10份稳态锂粉、3‑7份碳材料、1份粘结剂和溶剂。本发明特别选用了稳态锂粉以及炭纳米球、碳纳米管和介孔碳按照质量比为5:2：1混合而成的混合物作为负极中的碳材料制备负极混合浆料，使得该锂硫电池负极材料具有更优异的性能，本发明的制备方法制得的电池表现出较小的阻抗，能有效减弱连续充放电过程中的穿梭效应和枝晶生长，比常规金属锂箔表现出更好的循环性能和倍率性能。

主权项

1.一种锂硫电池，其特征在于：其制作包括以下步骤：步骤1、正极片的制备：以升华硫为正极活性物质、纳米碳纤维和膨胀石墨按照质量比为1:1组合而成的混合物为导电剂、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯亚胺按照体积比为2:1混合而成的混合体系为混合体粘结剂；含硫的正极浆料中的升华硫、纳米碳纤维和膨胀石墨按照质量比为1:1组合而成的导电剂与所述粘结剂的质量比为9:7:1；把混合体粘结剂溶于碳酸丙烯酯（PC）、碳酸甲乙酯（EMC）和聚醚砜（PES）按照体积比为3:2:1混合而成的混合溶剂中制成溶液；其中，以质量计算，按照固体含量为30%的比例称取溶剂，固体为升华硫、纳米碳纤维和膨胀石墨；再将升华硫与纳米碳纤维和膨胀石墨按照质量比为1:1组合而成的导电剂按质量比混合均匀后，倒入已溶解粘结剂的溶剂中，制作成正极浆料；然后将得到的浆料均匀涂布在泡沫镍集流体；再置于真空干燥箱中干燥，除去溶剂和水分，真空干燥箱中的温度为50℃，干燥时间为10‑15h；用刀片将泡沫镍表面的浆料刮除干净，把正极片压平，然后把正极片置于真空干燥箱中再次干燥；步骤1中所述用刀片将泡沫镍表面的浆料刮除干净，把正极片压平的操作在真空手套箱中完成；步骤2、负极片制备：把稳态锂粉、碳材料和聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯亚胺按照体积比为2:1混合而成的混合体系粘结剂按照质量比称量、以碳酸丙烯酯（PC）、碳酸甲乙酯（EMC）和聚醚砜（PES）按照体积比为3:2:1的混合而成的混合物为溶剂；其中，以质量计算，按照固体含量为30%的比例称取溶剂，固体为稳态锂粉和碳材料；先把粘结剂溶解于溶剂中，而后把稳态锂粉和碳材料倒入上述溶液中，混合均匀后涂抹于泡沫镍集流体中从而得到负极片；把负极片置于加热片上加热以使溶剂挥发，而后把负极片压平；其中，稳态锂粉、碳材料和粘结剂的质量比为5‑10：3‑7：1；加热片上加热的温度为70℃，加热时间为8‑15h；所述的碳材料为炭纳米球、碳纳米管和介孔碳按照质量比为5：2：1混合而成的混合物；步骤2中把负极片负极片置于加热片上加热以使溶剂挥发，而后把负极片压平待用的操作是真空手套箱中完成；步骤2中所述的稳态锂粉由滴液乳化技术（DET）制成，锂粉直径为60μm‑90μm；步骤3、电池组装：使用步骤1制得的正极片和步骤2制得的负极片的组装成锂硫电池。