[发明专利]一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极及其制备方法

权利要求书

1.一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极，包括铝箔集流体及铝箔集流体表面的涂覆层，其特征在于：所述涂覆层包括表面附着有一维纳米碳材料的短碳纤维丝、硫碳复合物和粘结剂；

所述一维纳米碳材料为碳纳米管或纳米碳纤维中的一种或两种的组合；

所述短碳纤维丝在涂覆层中相互搭接形成三维无序网络结构；

所述碳纳米管或纳米碳纤维的质量占碳纳米管或纳米碳纤维与短碳纤维丝的总质量的10％-80％；

短碳纤维丝添加量占涂覆层总质量的5％-15％；

所述短碳纤维丝的直径为5-10μm，长度为0.3-5mm。

2.权利要求1所述的一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极，其特征在于：所述短碳纤维丝为PAN基纤维、酚醛基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维、生物质基碳纤维以及活性碳纤维中的一种或几种。

3.权利要求1所述的一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极，其特征在于：所述碳纳米管或纳米碳纤维的直径为20-250nm，长度小于100μm。

4.权利要求1所述的一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极，其特征在于：所述的硫碳复合物中的碳是多孔碳材料、碳纳米管、碳纤维、石墨烯或石墨烯衍生物中的一种或几种。

5.权利要求1所述的一种含有短碳纤维丝的锂硫电池正极，其特征在于：所述锂硫电池正极中硫的载量为5-9mg/cm²，所述涂覆层厚度小于200μm。

6.一种权利要求1至5任一项所述的含有短碳纤维丝的锂硫电池正极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

[1]通过催化化学气相沉积法得到表面附着有一维纳米碳材料的短碳纤维丝；

[2]采用高温热融法或者化学沉淀法制备硫碳复合物，再将硫碳复合物与粘结剂混合球磨2-4h调制浆料；

[3]将步骤[1]得到的表面附着有一维纳米碳材料的短碳纤维丝作为添加物，按比例加入到步骤[2]制备的浆料中，继续球磨0.5-3h，最后将所获得的浆料涂覆在铝箔上，真空干燥后得到锂硫电池正极。