[发明专利]一种双炭布柔性锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.一种双炭布柔性锂硫电池的制备方法，所述的锂硫电池由柔性正极、柔性负极、PP隔膜、电解液、铝塑膜构成；所述的PP隔膜位于柔性正极和柔性负极之间；所述的柔性正极和柔性负极与PP隔膜之间充满电解液；所述的柔性正极和柔性负极外封装有铝塑膜；所述的柔性正极和柔性负极的载体均为炭布、CC@CoO_x、CC@ZIF-67及CC@Co/CNTs中的一种或多种叠加组合；其特征在于：所述方法具体步骤如下：

步骤一：柔性正极的制备：

（1）将可溶性钴盐与尿素溶解于水中，其中，可溶性钴盐浓度为0.001~0.2 mmol/L，尿素浓度为0.001~0.2 mmol/L，取10~80 mL上述得到的混合溶液放入水热釜，并将长×宽为1~4cm×1~8cm的炭布浸入水热釜的混合溶液中，进行水热反应，得到负载有钴氧化物纳米线的炭布，命名为CC@CoO_x；所述水热反应的温度为50~150℃，时间为2~48 h；

（2）将2-甲基咪唑溶解于有机溶剂中，并将（1）制得的CC@CoO_x放入其中，使2-甲基咪唑的浓度为0.001~0.1 mol/L，进行溶剂热反应，使得钴氧化物纳米线与2-甲基咪唑反应生成金属-有机框架纳米线，得到CC@ZIF-67；所述溶剂热反应的温度为60~200℃，时间为2~48h；

（3）在保护气与碳源混合气下，将（2）得到的CC@ZIF-67在高温下进行热解，使得金属-有机框架碳化并生长碳纳米管，得到CC@Co/CNTs；所述高温热解的温度为500~1500℃，时间为0.5~12 h；

（4）在（3）得到的CC@Co/CNTs表面涂抹一层1 M的多硫化锂溶液作为活性物质，即得到柔性正极；

步骤二：柔性负极的制备：

（1）在电解池中，以炭布或者CC@Co/CNTs为阴极，金属锂片为阳极，进行电镀，电流密度为0.01~10 mA/cm²，电镀时间为2~96 h；或者将0.2~20g金属锂熔融之后，将长与宽均为1~8cm的炭布在熔融锂中浸润3~120s，吸取锂源，冷却到室温后即得到柔性负极；

步骤三：柔性锂硫电池的制备：

在步骤一所得的柔性正极与步骤二所得的柔性负极之间加入PP隔膜，滴加20μL~2 mL电解液，使用铝塑膜进行封装，即得到柔性锂硫电池。

2.根据权利要求1所述的一种双炭布柔性锂硫电池的制备方法，其特征在于：步骤一（2）中，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、DMF、NMP中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种双炭布柔性锂硫电池的制备方法，其特征在于：步骤一（3）中，所述的保护气包括氩气与氮气；所述碳源包括气态与挥发性较强的烃、烯、炔、醇类含碳有机物，所述保护气与碳源的比例为1~49：1。

4.根据权利要求1所述的一种双炭布柔性锂硫电池的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述的电解液为溶解有1M LiTFSI的DOL/DME溶液。