[发明专利]一种具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极

权利要求书

1.一种具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，包括正极材料层、和形成于所述正极材料层表面的包含聚合物和/或导电碳材料的多功能弹性保护层，所述多功能弹性保护层的厚度为0.1～50μm。

2.根据权利要求1所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述正极材料层中的正极材料选用纯硫正极材料、硫/碳复合材料、硫/导电聚合物复合材料、硫/氧化物复合材料、硫/硫化聚合物复合材料中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚吡咯、聚苯胺、和聚噻吩中的至少一种。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述多功能弹性保护层中含有聚合物和导电碳材料，其中所述聚合物和导电碳材料的质量比为100：（1～100）。

5.根据权利要求4所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述导电碳材料为碳纤维、碳纳米管、石墨烯、乙炔黑、超导炭黑、和科琴黑中的至少一种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述多功能弹性保护层中还含有填料，所述多功能弹性保护层中，所述聚合物和所述填料的质量比为100：（1～50）。

7.根据权利要6所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述填料选用SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、ZrO₂、MgO、ZnO₂、TiO₂、LiTaO₃、玻璃、γ-LiAlO₂、BaTiO₃、黏土、蒙脱土、沸石、LiN₃、LiAg₄I₅、Li_0.5La_0.5TiO₃、NASICON型的Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)P₃O₁₂和Li_(1+x)Al_xGe_(2-x)P₃O₁₂陶瓷或玻璃陶瓷、LISICON型锂陶瓷电解质、氧化物型导锂玻璃、玻璃态硫化物、Garnet结构电解质的粉体、钛酸四丁酯、异丙醇铝、正硅酸乙酯、和异丙醇锆中的至少一种。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述锂硫电池正极还包括支撑所述正极材料层的基体，所述基体为金属集流体或导电膜，所金属集流体包括铝箔和镀碳铝箔，所述导电膜为导电碳纸、导电碳纤维布、导电多孔金属膜、导电多孔氧化物膜、导电碳纳米管膜、导电石墨烯膜、导电聚合物膜中的任意一种。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的具有多功能弹性保护层的锂硫电池正极，其特征在于，所述多功能弹性保护层通过物理方法或化学方法形成于所述正极材料层的表面，所述物理方法或化学方法包括静电纺丝法、旋涂法、喷墨打印法、流延法、浸渍提拉法、磁控溅射法、物理气相沉积、和化学气相沉积中的任意一种。