[发明专利]长寿命锂硫电池正极及锂硫电池的制备方法

摘要

本发明涉及电池领域，旨在提供一种长寿命锂硫电池正极及锂硫电池的制备方法。该正极是以导电高分子聚苯胺为粘结剂，表面覆盖了Li+型Nafion树脂。将正极切割成圆片置于扣式电池外壳中，使正极的基材铝膜与电池外壳接触；将微孔聚丙烯隔膜置于正极之上，取表面氮化处理的锂负极置于聚丙烯隔膜之上，金属锂片的含氮化锂层朝向隔膜；再垫上泡沫镍片后，加入电解液，封装密封圈和电池盖实现密封，即得到扣式锂硫电池。使用本发明的高性能聚苯胺修饰硫电极，能够有效提高锂硫电池的循环寿命和高倍率放电性能，既可用于电动车等作为动力电池，也可广泛应用于风力发电、太阳能发电、潮汐发电等大型非稳态发电电站，起到电力调节的作用。

主权项

一种长寿命锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，该正极是以导电高分子聚苯胺为粘结剂，表面覆盖了Li+型Nafion树脂，该正极的制备步骤为：(1)取20g苯胺加入至20mL的浓度为0.5mol/L的盐酸溶液中，混匀得到苯胺溶液；将其移入三口瓶中后放入转子，置于磁力搅拌器上；取十二烷基苯磺酸钠2g溶解于5.74mL的浓度为1mol/L的盐酸溶液，得到十二烷基苯磺酸钠溶液；将其加入到前述三口瓶中，搅拌均匀；取过硫酸铵24.47g加入到40mL的浓度为1mol/L的盐酸溶液中，混匀得到过硫酸铵溶液；将过硫酸铵溶液移至滴定瓶，逐滴加入前述三口瓶中，滴定速度0.5～0.7mL/min；反应2h后经抽滤和80℃干燥24h，得到导电聚苯胺；(2)取1g含氮大孔碳载硫材料，与0.1～0.3g导电聚苯胺混合并研磨均匀，再加入2g N‑甲基吡咯烷酮(NMP)作为分散剂，调制成糊状后均匀地涂覆到铝膜上，在真空下70℃烘干2小时，得到聚苯胺修饰硫电极；(3)取10g LiOH加入至100mL的5wt％全氟磺酸树脂溶液中，搅拌30分钟后，离心分离掉过剩的LiOH，得到Li+型全氟磺酸树脂溶液；将前述聚苯胺修饰硫电极浸渍于Li+型全氟磺酸树脂溶液中2小时，取出晾干，得到长寿命锂硫电池正极。