一种固态锂硫电池用复合硫正极、其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种固态锂硫电池用复合硫正极、其制备方法和应用，该正极由复合硫材料、粘结剂和导电剂制成，该复合硫材料包括离子/电子导电载体和活性硫；所述载体包括导电碳成分、锂离子导体和极性吸附成分。本发明专利技术通过离子/电子导电载体与活性硫复合，使硫分散到上述导电载体中构建具有离子/电子导电的复合硫材料，并与粘结剂、导电剂涂布电极后，通过将锂离子导电聚合物电解质渗入到电极内部填充空隙并构建离子导通网络。本发明专利技术构建连续导电网络并负载硫提供反应空间，锂离子导电聚合物电解质在电极中填充进一步构建电极内部良好离子传输，提升硫电极性能发挥。所述复合硫正极结构稳定，制备工艺简单，可用于大容量固态锂硫电池研制。

A composite sulfur anode for solid lithium sulfur battery, its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种固态锂硫电池用复合硫正极、其制备方法和应用
本专利技术属于新能源材料电化学
，具体涉及一种固态锂硫电池用复合硫正极、其制备方法和应用。
技术介绍
随着城镇化率的快速增长，城市的发展给环境带来了巨大的压力，近年来雾霾天气的逐渐增多以及PM2.5所引发的问题受到广泛关注。2018年在波兰召开的《联合国气候变化框架公约》第24次缔约国会议，就一份旨在确保2015年《巴黎协定》原则实施的“规则书”文本达成共识。各方同意追求在本世纪末将全球升温控制在比前工业化时期不高于2℃，在此基础上进一步追求1.5℃的目标，实现1.5℃这个目标，对缓和海平面上升、极端天气、珊瑚礁消亡、粮食减产、生物多样性消失都有重要意义。为此，世界必须实现“快速、深刻和史无前例的变革”，包括：在2030年前将温室气体排放比2010年水平降低45％，到2050年实现零净排放。发展新能源汽车是国际公认的降低碳排放的重要举措，目前已经有多个国家制定了禁售燃油车时间表。近年来新能源汽车得到快速发展，同时也带动全球动力电池市场的高速增长。根据相关统计，2018年我国动力电池总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态锂硫电池用复合硫正极，其特征在于，由复合硫材料、粘结剂和导电剂制成，所述复合硫材料包括：/n具有多孔结构的离子/电子导电载体；/n和负载在所述离子/电子导电载体上的硫；/n所述离子/电子导电载体包括导电碳成分、锂离子导体和极性吸附成分；/n所述复合硫材料具有离子/电子导电的复合结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种固态锂硫电池用复合硫正极，其特征在于，由复合硫材料、粘结剂和导电剂制成，所述复合硫材料包括：
具有多孔结构的离子/电子导电载体；
和负载在所述离子/电子导电载体上的硫；
所述离子/电子导电载体包括导电碳成分、锂离子导体和极性吸附成分；
所述复合硫材料具有离子/电子导电的复合结构。


2.根据权利要求1所述的复合硫正极，其特征在于，所述导电碳成分选自乙炔黑、科琴黑、碳纳米纤维、碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和导电聚合物中的一种或多种；所述锂离子导体选自磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、钛酸镧锂、LISICON结构导锂陶瓷粉体、玻璃态导锂电解质粉体或石榴石结构导锂电解质粉体；所述极性吸附成分选自纳米氧化物、纳米碳化物、纳米氮化物、纳米硫化物和功能化碳量子点中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的复合硫正极，其特征在于，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、海藻酸钠、聚丙烯酸、LA132/LA133和聚环氧乙烷中的一种或多种。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合硫正极，其特征在于，所述复合硫材料中硫的含量为60～90wt％。


5.一种固态锂硫电池用复合硫正极的制备方法，包括以下步骤：
S1、将含碳材料、锂离子导体、极性吸附材料、无机造孔剂和分散剂均分散到溶剂中，进行喷雾干燥，得到前驱粉体；
S2、将所述前驱粉体在保护气氛下进行热处理，使其中的有机成分碳化或分解，之后除去无机造孔剂，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤艳萍，靳俊，温兆银，孙亮，冯奇，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31