[发明专利]一种锂离子‑硫二次电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子‑硫二次电池的制备方法，其正极电解液为0.005～1mol/L多硫化锂溶液，溶剂为1,3‑二氧五环的环烃衍生物、乙二醇二甲醚的直链醚类、四氢呋喃的环状醚类中的一种或几种任意比例的混合液，再添加0.2～1.5mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂或硝酸锂；负极电解液为0.1～1mol/L的硝酸锂溶液，溶剂为含有1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂的1,3‑二氧五环和乙二醇二甲醚任意比例的混合液。正极室、负极室分别与正极储液罐、负极储液罐相连，两循环泵分别使正极储液罐中的正极电解液与负极储液罐中的负极电解液循环使用。本发明通过电解液的循环流动，单个电池首次放电容量可达4568mAh/dm2，并且可以根据用电需要增加或减少电池组内电池的个数，比普通锂硫电池的实际应用性更强。

主权项

一种锂离子‑硫二次电池的制备方法，具有如下步骤：(1)电池正极采用多孔碳材料，负极采用可嵌入锂离子的天然石墨、人工石墨、中间相碳微球、金属锡及锡合金、硅及硅基合金、氧化锡、二氧化钛或者钛酸锂材料；当负极材料为金属锡及锡合金、硅及硅基合金、氧化锡、二氧化钛或者钛酸锂材料，则需要加入乙炔黑，上述负极材料与乙炔黑的质量比为8:1；(2)正极导电基体材料为碳纤维毡、碳纤维纸或钛金属网；负极基体材料为碳纤维毡、碳纤维纸、钛金属网、镍金属网、不锈钢网或铜网；(3)将步骤(1)的正极材料与粘结剂按照1:0.1～0.5重量比混合，涂在正极导电基体材料上，作为电池的正极；(4)将步骤(1)的负极材料与粘结剂按照1:0.1～0.5重量比混合，涂在负极导电基体材料上，作为电池的负极；(5)正极电解液为0.005～1mol/L多硫化锂溶液，溶质为多硫化锂，溶剂为1,3‑二氧五环的环烃衍生物、乙二醇二甲醚的直链醚类、四氢呋喃的环状醚类中的一种或几种的任意比例的混合液；此外，混和液中添加0.2～1.5mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂或硝酸锂来增加溶液导电性；(6)负极电解液为0.1～1mol/L的硝酸锂溶液，溶质为硝酸锂，溶剂为含有1mol/L双三氟甲烷磺酰亚胺锂的1,3‑二氧五环和乙二醇二甲醚任意比例的混合液；(7)用阳离子交换膜将单个电解池分隔为电池正极室和电池负极室；将正极电解液与正极放入正极室内，将负极电解液与负极放入负极室内，正极室和负极室与外界隔绝，组成一个完整的电池；(8)由一个及以上步骤(7)中所述的电池串联在一起组成一个电池组，各个电池的正极连接在一起作为电池组的正极，各个电池的负极连接在一起作为电池组的负极，电池组的正极和负极通过导电材料与外界用电器或充电设备相连接；(9)在步骤(8)电池组基础上将各个正极室、负极室分别与正极储液罐、负极储液罐相连接，通过两循环泵分别使正极储液罐中的正极电解液与负极储液罐中的负极电解液循环使用。