一种固体电解质的锂硫电池正极材料的制备方法技术

一种固体电解质锂硫电池正极材料的制备方法，它涉及一种制备锂硫电池正极材料的方法。本发明专利技术要解决锂硫电池正极材料与固态电解质兼容性不好，容量衰减快的问题。本发明专利技术的方法如下：一、原料的预处理；二、硫单质与碳材料的混合；三、混合物的研磨；四、碳硫复合材料的制备；五、固体聚合物电解质锂硫电池正极的制备。本发明专利技术的方法制备的固体聚合物电解质锂硫电池正极组装成的电池库伦效率可以达到90%以上，该电极能适用于固态电解质锂硫电池，具有可观的比容量，并且随着循环次数的增加容量衰减缓慢。本发明专利技术适用于锂硫电池领域。

【技术实现步骤摘要】
一种固体电解质的锂硫电池正极材料的制备方法
本专利技术涉及一种固体电解质的锂硫电池正极材料的制备方法。
技术介绍
锂硫电池由于所选用的硫在自然中大量存在，无毒和成本低，锂金属是自然中拥有最低标准电位(-3.04Vvs.SHE)，最小密度(0.53g/cm3)和化学当量(0.26g/A·h)，加上该电池拥有高的理论比容量((1675mA·h/g)和能量密度(2600Wh/kg)，使其成为高性能电池研究的首选之一。尽管锂硫电池在理论上有相当高的能量密度，但是由于其电池在充放电过程中的“飞梭效应”导致电池容量迅速衰减，束缚了锂硫电池在实际的运用中推广。所谓“飞梭效应”指在电池放电过程中由硫单质还原的长链多硫化物从电池正极出发，穿透过电池隔膜，到达电池负极。在此过程中由于多硫化物溶解于电解质，其在锂硫电池的正极与负极之间发生一系列相应的反应，使得正负极活性物质损失和带来电池严重的自放电。在此过程将发生的反应将消耗活性的硫化合物和负极上的锂，并且其在负极上生成Li2S2和Li2S覆盖在负极锂的表层，造成锂负极严重极化。另外，单质硫的电子电导率(5×10-30S/cm)和离子电导率均十分低，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体聚合物电解质锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于一种适用于固体聚合物电解质锂硫电池正极材料的制备方法是按照以下步骤进行的:一、原料的预处理对原料进行预处理，待用；二、硫单质与碳材料的混合将硫单质与碳材料均匀混合；三、混合物的研磨将步骤二得到的混合物置于研钵中用研锤研磨并通过200目的筛网，未通过的部分重新研磨直至通过为止，得到较细的均匀混合物作为活性物质前躯体；四、碳硫复合材料的制备将步骤三得到的碳硫混合物粉末置于小瓷舟中并放入电阻管式炉中在N2气保护的条件下进行加热，先向电阻管式炉中持续通入氮气约 20 min，以排出里面的空气，避免高温下硫被氧化，然后在流动的氮气气氛下，把活性炭...

【技术特征摘要】
1.一种固体聚合物电解质锂硫电池正极材料的制备方法，其特征在于一种适用于固体聚合物电解质锂硫电池正极材料的制备方法是按照以下步骤进行的:一、原料的预处理对原料进行预处理，待用；二、硫单质与碳材料的混合将硫单质与碳材料均匀混合；三、混合物的研磨将步骤二得到的混合物置于研钵中用研锤研磨并通过200目的筛网，未通过的部分重新研磨直至通过为止，得到较细的均匀混合物作为活性物质前躯体；四、碳硫复合材料的制备将步骤三得到的碳硫混合物粉末置于小瓷舟中并放入电阻管式炉中在N2气保护的条件下进行加热，先向电阻管式炉中持续通入氮气约20min，以排出里面的空气，避免高温下硫被氧化，然后在流动的氮气气氛下，把活性炭与单质硫混合物加热到180℃，在此温度下保持5h，然后将升温至270℃，在此温度下保持2h，之后，随炉冷却，得到黑色的碳硫复合材料，即正极活性材料；五、固体聚合物电解质锂硫电池正极的制备将步骤四得到的碳硫复合材料与聚偏氟乙烯和乙炔黑按质量比8:1:1置于NMP溶剂中搅拌24h得到粘稠浆料并均匀涂抹于用酒精擦拭过的平滑铝箔上，将所述铝箔置于真空干燥箱中在120℃下烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽波，龙沧海，王福日，由君，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23