[发明专利]一种用于锂-硫电池的立体硫化锂电极及其制备方法

权利要求书

1.一种用于锂-硫电池的立体硫化锂电极的制备方法，其特征在于：

所述立体硫化锂电极是使硫化锂原位生长在碳基体表面，直接制备出硫化锂电极，所述电极具有立体结构，碳基体在电极制备过程中实现了氟掺杂；

所述立体硫化锂电极的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将硫酸锂与导电剂和粘结剂混合、研磨、调浆，获得混合浆料；所述导电剂为炭黑、乙炔黑、石墨、活性炭、碳纤维、碳纳米管、石墨烯和富勒烯中的一种或几种的混合；所述粘结剂为含氟粘结剂；所述硫酸锂和所述导电剂的质量比为1：0.1～10，所述粘结剂的加入质量为硫酸锂、导电剂和粘结剂总质量的1～20％；

步骤2、将步骤1所得混合浆料通过刮涂法均匀涂覆到三维多孔导电基体上，干燥后得到硫酸锂电极；所述三维多孔导电基体为碳纸、碳纤维布或石墨烯纸中的一种；

步骤3、将步骤2所得硫酸锂电极在干燥的惰性气氛中或真空条件下进行热处理，使硫酸锂与碳发生反应生成硫化锂，直接获得所述立体硫化锂电极；

所述热处理阶段为1～3阶段：

当所述热处理阶段为1阶段时，是直接在700～940℃热处理0.5～3小时；

当所述热处理阶段为2阶段时，是先在500~700℃热处理0.5～3小时，再在700℃～940℃热处理0.5～3小时；

当所述热处理阶段为3阶段时，是先在100~300℃热处理0.5～3小时，再在500℃～700℃热处理0.5～3小时，最后再在700℃～940℃热处理0.5～3小时。

2.根据权利要求1所述的立体硫化锂电极的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述惰性气氛为氮气、氩气中的一种或两种的混合。

3.一种由权利要求1~2中任意一项所述制备方法而制成的立体硫化锂电极，其特征在于：所述电极中硫化锂的粒径不大于10nm。

4.一种锂-硫电池，其特征在于：所述锂-硫电池是以权利要求3所述的立体硫化锂电极直接作为正极。