[发明专利]一种聚合物锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物锂硫电池，其特征在于，包括：

正极：硫基活性物质、导电剂、粘结剂；

负极：活性物质、导电剂、粘结剂；

电解质：采用聚合物电解质，所述聚合物电解质包括固/液溶剂、锂盐、交联单体和引发剂;

所述交联单体包括如下结构：或，其中R1、R2为碳原子数1-20的直链烷基链、含有醚氧键的直链烷基链、含有侧基的烷基链和含有单苯环的链段的其中一种，其中n≥2；

所述聚合物电解质按重量百分比，所述交联单体为0.5-20%；所述引发剂为0.001-5%；所述锂盐为1-20%，余量为固/液溶剂；

所述固/液溶剂由固体溶剂和液体溶剂组成；所述液体溶剂采用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚和1，3-二氧戊环中的至少一种；所述固体溶剂采用碳酸二苯酯、二碳酸二叔丁酯、丙二腈、丁二腈、十八烷腈和间苯二甲腈中的至少一种。

2.如权利要求1所述的聚合物锂硫电池，其特征在于，所述正极中，按重量百分比，硫基活性物质占整个正极极片的70-99%；导电剂占整个正极极片的0.5-20%；粘结剂占整个正极极片的0.5-20%。

3.如权利要求1所述的聚合物锂硫电池，其特征在于，所述负极中，按重量百分比，活性物质占整个负极极片的70-100%；导电剂占整个负极极片的0.5-20%；导电剂占整个负极极片的0.5-20%。

4.如权利要求1所述的聚合物锂硫电池，其特征在于，所述正极中，所述正极硫基活性物质为单质硫、多硫化合物、有机硫化物及硫碳复合材料中的至少一种；导电剂采用乙炔黑、导电炭黑、科琴黑、导电石墨、石墨烯、碳纳米管中的至少一种；粘结剂采用聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚烯烃、聚氨酯、丁苯橡胶、丙烯腈多元共聚物中的至少一种。

5.如权利要求1所述的聚合物锂硫电池，其特征在于，所述锂盐采用六氟磷酸锂、二（三氟甲基磺酸）亚胺锂、三（三氟甲基磺酰）甲基锂、二草酸硼酸锂、三（五氟乙基）三氟磷酸锂中的至少一种。

6.一种制备如权利要求1所述的聚合物锂硫电池的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：固态聚合物电解质前驱体的制备：将交联单体、锂盐、引发剂加入固/液溶剂后混合均匀，制得固态聚合物电解质前驱体；

步骤B：将隔膜、正极膜片与负极膜片在手套箱组装成裸电芯之后，入壳或袋，得到待注液电芯；

步骤C: 将步骤A制得的固态聚合物电解质前驱体注入待注液电芯后封口，

待膜片充分浸润后，于0.1-10Pa、50-100℃下加热2-24小时引发单体聚合，原位合成固态聚合物电解质，依次进行化成、整形、除气工序后，制备得到成型后的电池。