[发明专利]一种锂硫电池混合正极及其制备方法

权利要求书

1.一种锂硫电池混合正极的制备方法，包括如下步骤：

(1)、制备碳包覆的硫化锂电极片：

a)以黑色碳包覆的硫化锂粉末作为活性物质，将研磨好的黑色碳包覆的硫化锂粉末与碳粉、粘结剂，在手套箱中按照一定比例称取混合，研磨均匀，手套箱中水氧含量1ppm；

b)将研磨均匀后的材料滴入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，边滴入，边研磨，以便进行匀浆；

c)将研磨好的浆料均匀涂在集流体上，以制备电极片；

d)将涂好的电极片放入40～80℃加热台上进行干燥，获得碳包覆的硫化锂电极片；

(2)、制备磷酸铁锂隔膜：

a)取磷酸铁锂、粘结剂与碳粉按照一定的质量比称取后混合，放入球磨罐中，进行研磨；

b)研磨后，在球磨罐中加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液，继续球磨6～12h，获得磷酸铁锂/碳混合液体；

c)将得到的磷酸铁锂/碳混合液体均匀涂敷在PE隔膜表面，干燥后，获得磷酸铁锂隔膜；

(3)、将磷酸铁锂隔膜与碳包覆的硫化锂电极片叠层组合，获得锂硫电池混合正极。

2.根据权利要求1所述的锂硫电池混合正极的制备方法，其中黑色碳包覆的硫化锂粉末的制备方法为：

a)首先将硫酸锂加入去离子水中进行搅拌，得到溶液A；

b)将溶液A与碳粉混合搅拌并干燥，得到混合粉末B；

c)将干燥后的混合粉末B在管式炉中进行烧结。

3.根据权利要求1所述的锂硫电池混合正极的制备方法，步骤(1)中，黑色碳包覆的硫化锂粉末与碳粉、粘结剂的质量比为8:1:1。

4.根据权利要求1所述的锂硫电池混合正极的制备方法，步骤(2)中，磷酸铁锂、粘结剂与碳粉的质量比为(80-100)：30：(70-90)。

5.根据权利要求1所述的锂硫电池混合正极的制备方法，步骤(2)中，所述干燥为放入30～60℃干燥箱中干燥24h。

6.根据权利要求2所述的锂硫电池混合正极的制备方法，其中，硫酸锂与碳粉的质量比为3.3:(1.1-1.3)。

7.根据权利要求2所述的锂硫电池混合正极的制备方法，所述步骤b)中将溶液A与碳粉混合搅拌6～12h左右，放入40～60℃干燥箱中干燥，得到混合粉末B。

8.根据权利要求2所述的锂硫电池混合正极的制备方法，其中，烧结时，氮气为保护气氛，氮气为高纯氮。

9.根据权利要求2所述的锂硫电池混合正极的制备方法，其中，烧结条件为：①50～350℃，每分钟5℃升温；②350℃保温4h；③350℃～850℃，每分钟5℃升温；④850℃保温4h；⑤自然冷却至室温，得到黑色的碳包覆的硫化锂粉末。

10.采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的锂硫电池混合正极，其特征在于：将该锂硫电池混合正极、电解液、锂片组装成2025纽扣电池用于测试电化学性能时，在室温条件下，在首圈4V-1.5V的电压范围内，以0.1C的电流密度进行充放电测试，首次充电过程中活化电压为3.5-3.6V。