[发明专利]一种全固态锂硫电池复合正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种全固态锂硫电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将硫源、包覆改性剂和分散介质混合，依次进行干燥和研磨，得到包覆硫源粉；所述包覆改性剂包括聚多巴胺、间苯二酚-甲醛树脂、糖、聚乙烯吡咯烷酮、单宁酸、柠檬酸、聚乙烯醇、聚吡咯、维生素C、聚乙二醇、沥青、蒽和苯胺中的一种或几种；

将无机固态电解质原料、螯合剂和分散溶剂混合进行溶胶凝胶法处理，得到凝胶体系；将所述凝胶体系研磨，得到固态电解质前驱体凝胶粉，将所述固态电解质前驱体凝胶粉和分散剂混合，得到固态电解质前驱体粉；所述分散剂包括导电石墨、导电炭黑、导电碳纤维和石墨烯中的一种或多种；

将所述包覆硫源粉和固态电解质前驱体粉混合，保护气体条件下进行煅烧，得到含硫烧结体；

将所述含硫烧结体、有机溶剂和氧化剂混合进行氧化反应，得到所述全固态锂硫电池复合正极材料；

所述硫源包括无水硫酸钠、七水合硫酸钠或芒硝；

所述无机固态电解质原料包括氢氧化锂、六水合硝酸镧、六水合硝酸锆、氧化钽、氧化铌、氧化钨、硝酸钡、硝酸铝、硝酸锗、硝酸铈、硝酸锶、氧化镓、氧化碲和氧化铪中的至少三种；所述螯合剂包括柠檬酸、草酸或聚乙烯醇；

所述煅烧的温度为700~1200℃，时间为6~12h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶凝胶法处理包括依次进行的第一干燥、第二干燥和第三干燥；

所述第一干燥的温度为60~70℃，时间为1~3h；

所述第二干燥的温度为80~90℃，时间为10~15h；

所述第三干燥的温度为200~300℃，时间为2~4h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固态电解质前驱体凝胶粉和分散剂的质量比为（1~2）：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为氯水或氯化铁溶液；所述氯水为饱和氯水；所述氯化铁溶液为饱和氯化铁溶液。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述氧化反应的温度为25~40℃，时间为5~15h。

6.权利要求1~5任一项所述制备方法制备的全固态锂硫电池复合正极材料，包括均匀分散的单质硫、碳和固态电解质。

7.根据权利要求6所述的全固态锂硫电池复合正极材料，其特征在于，所述单质硫、碳和固态电解质的质量比为（40~70）：（15~30）：（15~30）。