[发明专利]一种全固态锂硫电池正极的制备工艺

说明书

所属技术领域

本发明是一种全固态锂硫电池正极的“离子-电子混合导电电极”制备工艺，电极是蓄电池的主要部分，作为储能设备，蓄电池广泛用于能源、交通、航空、航天、工业、电子、电器多个领域。

技术背景

目前人们所用蓄电池基本都是液体电解质，安全性能不高，需要提高，全固态电解质是一个理想的选择；同时，现有蓄电池比容量还偏小，阻碍电动汽车发展，锂硫体系具有很高的比容量，成为各科研机构研究的热点。但是，锂硫体系蓄电池循环性能不佳一直困拢其商业化，锂硫电池循环性能不佳的原因主要是：单质硫不导电、多硫离子溶解于液态电解液、硫微粒发生团聚及反应时体积变化大。为了解决这些问题，人们采用了多种方法：硫碳复合、硫与聚合物复合、硫与金属化合物复合等等，取得了很好的进步，但是离实用要求还是有差距！高比容量和高安全性能的新型蓄电池成为一种迫切的需要。

发明内容

本发明是一种针对全固态锂硫电池正极的“离子-电子混合导电电极”制备工艺。

目前的蓄电池由于其电极是由活性材料、导电剂、粘结剂三部分组成，电极只有电子导电，而基本没有离子导电性，当采用全固态电解质时，锂离子在电极内部无法传输，电极与电解质的界面阻抗也难以解决，全固态锂硫电池一直无法达到商用水平。

本发明的“离子-电子混合导电电极”就是为了：1、克服单质硫在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题；2、全固态锂硫电池能全面发展和应用。

要解决的技术问题

1、克服高比容量电极活性材料硫在反应时体积变化大、溶解、团聚、导电差等问题；2、如何实现全固态锂硫电池全面发展和应用。

技术方案

本发明“离子-电子混合导电电极”制备工艺，具体方案是：1、单质硫与碳进行热复合，得到硫碳复合材料；2、将硫碳复合材料与导电剂、粘结剂及复合型全固态有机高分子电解质复合，以涂碳铝箔或石墨烯涂层铝箔为集流体，形成“离子-电子混合导电电极”，也就是全固态锂硫电池复合正极。

有益效果

本发明非常适合全固体锂硫电池的应用，为全固态锂硫电池的实用提供解决方案。