[发明专利]全石墨锂硫电池及其制备方法

权利要求书

1.全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备正极极片：将多孔石墨与单质硫以2～5:5～8的质量比混合，将硫负载到多孔石墨中，制得石墨/硫复合材料，将石墨/硫复合材料与导电剂、粘结剂混合，加入溶剂制得正极浆料，将正极浆料涂覆于正极集流体上，干燥后得到正极极片；

制备负极极片：将多孔石墨与导电剂、粘结剂混合，加入溶剂制得负极浆料，将负极浆料涂覆于负极集流体上，干燥后得到多孔石墨负极，将多孔石墨负极进行预锂化处理，得到嵌锂石墨负极；

组装电池：将正极极片、嵌锂石墨负极、隔膜组装在一起，加入电解液制成锂硫电池；

所述多孔石墨采用以下方法制得：将商用石墨球磨，细化粒径，然后与造孔剂一起分散到溶剂中，然后进行二次造粒得到前驱体；将前驱体进行高温烧结，实现拓孔，除去造孔剂，干燥后得到多孔石墨。

2.全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备多孔石墨电极：将多孔石墨与导电剂、粘结剂混合，加入溶剂制得电极浆料，将电极浆料涂敷于集流体上，干燥后得到多孔石墨电极；

制备负极极片：将多孔石墨电极进行预锂化处理，得到嵌锂石墨负极；

组装电池：将多孔石墨电极、嵌锂石墨负极、隔膜组装在一起，先将含有长链多硫化锂的溶液滴加到正极集流体表面，然后再加入电解液，得到锂硫电池；

所述多孔石墨采用以下方法制得：将商用石墨球磨，细化粒径，然后与造孔剂一起分散到溶剂中，然后进行二次造粒得到前驱体；将前驱体进行高温烧结，实现拓孔，除去造孔剂，干燥后得到多孔石墨。

3.如权利要求1或2所述的全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于：将多孔石墨与造孔剂按1:4的质量比分散到溶剂中，得到的溶液的固含量为10～30％。

4.如权利要求1所述的全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于：制备正极极片的步骤中，采用熔融扩散法或者原位载硫法将硫负载到多孔石墨中，制得石墨/硫复合材料。

5.如权利要求1或2所述的全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于：制备负极极片的步骤中，采用电池充放电法或蒸镀、热压或通过在极片表面滴加金属锂粉末溶液对多孔石墨负极进行预锂化，得到嵌锂石墨负极。

6.如权利要求2所述的全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于：所述含有长链多硫化锂的溶液为含有1M Li₂S₈或Li₂S₆的DOL/DME＝1:1溶液。

7.如权利要求2或6所述的全石墨锂硫电池的制备方法，其特征在于：所述电解液为1MLiTFSI和0.1M LiNO₃的DOL/DME＝1:1溶液。

8.全石墨锂硫电池，其特征在于：采用如权利要求1至7任一项所述的制备方法制得。