[发明专利]高循环性能锂硫电池正极材料及其制备方法和锂硫电池

权利要求书

1.一种自组装千层状WS₂纳米片用作锂硫电池正极材料制备方法，其特征在于，所述方法通过简单的液相法将升华硫负载到WS₂纳米片上，再与一定比例的导电剂和粘结剂混合，调成浆料，涂覆到铝箔上，干燥、打片，作为电池正极，锂片作为电池负极，最后组装成电池，包括以下步骤：

(1)将钨酸钠和硫代乙酰胺加入到干净的烧杯中，加入适量去离子水，搅拌均匀，用草酸、柠檬酸或盐酸调节溶液pH至1，其中钨酸钠和硫代乙酰胺的物质的量的比例控制在1∶2到1∶10之间；

(2)将混合溶液转移至50ml聚四氟乙烯反应釜中，盖上金属外壳，拧紧密封，将其放入烘箱中，在温度为180-220℃下反应12-24h，反应完成后，自然冷却至室温，得到黑色沉淀，用水和乙醇洗涤数次，真空干燥，最后得到千层状WS₂纳米片结构；

(3)将水热法制备得到的千层状WS₂纳米片分散在S/CS₂溶液中，加热搅拌，直至溶剂完全蒸发，其中WS₂和S的质量比为1∶2-1∶5，加热温度为40-70℃，S/CS₂的溶度为1-20wt％，得到WS₂/S复合材料；

(4)将WS₂/S复合材料与一定比例的导电剂和粘结剂混合、研磨，加入特定溶剂N-甲基吡咯烷酮，调成浆料，得到锂硫电池正极浆料，其中，导电剂为Super-P、乙炔黑或碳纳米管中的一种或几种，导电剂在锂硫电池正极浆料中的比例为0-40wt％，粘结剂为聚偏氟乙烯，聚丙烯酸或羧甲基纤维素钠中的一种或几种，粘结剂在锂硫电池正极浆料中的比例为0-20wt％；

(5)将步骤(4)中的锂硫电池电池正极浆料均匀涂覆到铝箔上，涂覆浆料的厚度为100-500μm，在40-100℃温度下干燥3-12h后得到锂硫电池正极，锂硫电池正极中硫的负载量为0.5-5mg/cm²；

(6)将步骤(5)中锂硫电池正极裁剪成小圆片作为正极，锂片作为负极，隔膜，滴加电解液，在水氧含量均小于0.5ppm的充满氩气的手套箱中组装成电池，其中，电解液为1M双三氟甲基磺酸亚酰胺锂溶于1，3-二氧戊烷和乙二醇二甲醚体积比为1∶1的混合溶液中，添加1wt％硝酸锂。