一种锂硫电池正极及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种锂硫电池正极及其制造方法，在正极含硫活性物质层的表面涂覆有一层由聚合物基体、导电填料和电解液构成的凝胶电解质层，因此该凝胶电解质层同时具有离子导电性和电子导电性。本发明专利技术的锂硫电池正极，充分结合了涂层正极与凝胶电解质二者的优点，同时尽可能摒弃了各自的一些缺陷，有助于建立一个稳定、高效的锂硫电池体系，全面提升电池的容量、循环、倍率等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种锂硫电池正极及其制造方法
本专利技术属于新能源
，具体涉及一种锂硫电池正极及其制造方法。
技术介绍
锂硫电池具有能量密度高、环境友好、原料来源丰富等优点，成为极具发展潜力的储能器件之一，引起了全世界科研工作者的广泛研究与关注。但是现阶段该电池仍然存在活性物质利用率低、循环寿命短、倍率性能差、自放电严重等缺陷，导致自上世纪六十年代问世至今，发展受到严重阻碍，究其原因主要有以下三点：1)单质硫及其还原产物在室温下为电子和离子绝缘体，影响材料的转化和利用率；2)硫锂化/脱锂时体积不断膨胀/收缩，引起电极结构的不稳定甚至失效；3)充放电过程中形成的一系列中间产物多硫化物易在电解液中溶解，并向负极扩散形成穿梭效应，引起活性物质流失、金属锂腐蚀、内部自放电、绝缘产物沉积等一系列问题。为此，研究者们将单质硫与各种高比表面积、高导电的多孔碳进行复合，增强正极导电性，同时利用多孔碳限域活性物质，但是在长期循环过程中多硫化物从正极中溶出仍不可避免。也有在正极表面设置涂层结构，利用涂层物理阻挡多硫化物，然而涂层过于致密或过厚均会阻碍电解液的渗透，增加离子传输阻抗，影响电极反应。而且涂层不能完全适本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂硫电池正极，其特征在于，包括集流体层、含硫活性物质层和凝胶电解质层，含硫活性物质层设置在集流体层上，凝胶电解质层设置在含硫活性物质层上，凝胶电解质层由聚合物基体、导电填料和电解液构成。

【技术特征摘要】
1.一种锂硫电池正极，其特征在于，包括集流体层、含硫活性物质层和凝胶电解质层，含硫活性物质层设置在集流体层上，凝胶电解质层设置在含硫活性物质层上，凝胶电解质层由聚合物基体、导电填料和电解液构成。2.根据权利要求1所述的一种锂硫电池正极，其特征在于，凝胶电解质层的厚度为10～200um。3.根据权利要求1或2所述的一种锂硫电池正极，其特征在于，聚合物基体和导电填料组成复合膜层，复合膜层中聚合物基体的含量为70～95wt％，导电填料的含量为5～30wt％，聚合物膜吸收电解液后构成凝胶电解质层，电解液由锂盐、有机溶剂和添加剂组成，锂盐的浓度为0.5～3mol/L。4.根据权利要求3所述的一种锂硫电池正极，其特征在于，聚合物基体包括聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氧化乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙酯、聚丙烯酸乙二醇酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸以及其共聚物、衍生物中的至少一种。5.根据权利要求3所述的一种锂硫电池正极，其特征在于，导电填料包括导电聚合物、导电碳材料中的至少一种，导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩中的至少一种，导电碳材料包括炭黑、多孔碳、碳纳米管、碳纳米纤维、石墨烯中的至少一种。6.根据权利要求3所述的一种锂硫电池正极，其特征在于，锂盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艳，郑东东，方钊，卢海，刘漫博，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61